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相关试卷

  • 1、CO2的捕集、利用与封存(CCUS)被国际能源署列为实现全球净零排放的关键技术，包括从能源利用等工业过程或大气中捕集分离CO2并加以资源化利用的过程。
    (1)、化学链燃烧是一种通过载氧体实现燃料与空气的无接触燃烧方式，可有效捕集含碳物质燃烧时产生的CO2.基于CaSO4载氧体的CO化学链燃烧原理为反应Ⅰ和反应Ⅱ，同时体系中还存在副反应为反应Ⅲ．

    反应Ⅰ：CaSO4s+4COg⇌CaSs+4CO2g     ΔH1=−175.6 kJ⋅mol−1。

    反应Ⅱ：CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s)     ΔH2=−956.4 kJ⋅mol−1

    反应Ⅲ：CaSO4s+COg⇌CaOs+SO2g+CO2g     ΔH3=+218.4 kJ⋅mol−1

    ①写出表示CO燃烧热的热化学方程式。

    ②为减小平衡时cSO2cCO2 ， 可以采取的措施有(填字母)。

    a．在合适的温度区间内降低反应温度       b．在恒温恒容条件下提高CO的初始投料

    c．在恒温恒压条件下往初始投料中添加适量Ar       d．加入对反应Ⅰ有利的催化剂

    (2)、一种由阴离子交换树脂和碳纳米管构成的复合膜(兼具阴离子和电子传递功能)可高效捕集空气中的CO2 ， 原理如图所示，其中复合膜的Ⅰ侧将空气中的CO2捕集并转化为HCO3−；Ⅱ侧通入少量H2即可释放CO2

    复合膜Ⅱ侧释放CO2的反应式为。当复合膜Ⅰ侧处理1 m3(已折算为标准状况，下同)空气，其中98%的CO2被复合膜捕集并释放，Ⅱ侧至少应通入H2L。

    (3)、CO2催化加氢合成CH3OH可实现CO2的资源化利用。催化剂催化CO2加氢合成CH3OH的主要反应有：

    反应Ⅳ：CO2g+H2g⇌COg+H2Og     ΔH4=+41.2 kJ⋅mol−1

    反应Ⅴ：COg+2H2g⇌CH3OHg     ΔH5=−89.7 kJ⋅mol−1

    初始225℃、8×106 Pa恒压下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3……位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。

    H2O的体积分数L5L6；L8-L9位点温度为280℃，且各物质体积分数保持不变，n(CO2)=n(H2)，则反应Ⅳ的Kp=(保留小数点后两位)。若初始225℃、7×107 Pa恒压下，保持CO2、H2通入比例不变，进行上述实验，测得从L1处开始，CO的体积分数不再改变，且小于2.8%，则L8处的温度(填“>”“<”或“=”)280℃，你的判断理由是。

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  • 2、锆(Zr)是一种稀有金属，广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。一种以锆英砂(主要含ZrSiO4 ， 还含有少量Cr、Fe、Hf等元素)为原料生产金属锆和副产物硅酸钙的工艺流程如下：

    已知：①“酸溶”后各金属元素在溶液中的存在形式为ZrO2+、HfO2+、Fe3+、Cr3+。

    ②25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=10-38 ， Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5；

    ③部分氯化物的沸点数据如表所示：

    物质

    ZrCl4

    CrCl3

    FeCl3

    FeCl2

    沸点/℃

    331

    1300

    316

    700

    回答下列问题：

    (1)、Zr是Ti的同族相邻元素，基态Zr原子的价电子排布式是。
    (2)、“碱熔”时生成可以溶于水的钠盐的化学式为： ， 温度和时间对锆英砂碱熔分解率的影响如图所示，应采取的条件为。

    (3)、“萃取”时，锆元素与萃取剂形成多种络合物，写出生成Zr(NO3)2Cl2·2TOPO的离子方程式为： ， “萃取”操作除去的杂质元素为。
    (4)、“氨沉”时产物为Zr(OH)4、Cr(OH)3和Fe(OH)3 ， 反应结束后溶液中cNH4+cNH3⋅H2O=1.8×105 ， 则c(Fe3+)=mol·L-1 ， “滤液2”中主要成分是(填名称)。
    (5)、“煅烧”时Zr(OH)4分解生成ZrO2 ， “沸腾氯化”中反应①为“氯化反应”，请写出ZrO2参与该反应的化学方程式： ， 氯化反应结束通入H2 ， 目的是。

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  • 3、二茂铁[Fe(C5H5)2]是一种具有芳香族化合物性质的有机过渡金属化合物。二茂铁的熔点是173℃，在100℃时开始升华，沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油、柴油等有机溶剂；化学性质稳定，400℃以内不分解。

    环戊二烯和二茂铁的结构

    实验室制备二茂铁的装置示意图(夹持及加热装置略)

    图1

    图2

    实验步骤如下：

    步骤1：在三颈烧瓶中加入25 g粉末状的KOH，并从仪器a中加入60 mL无水乙醚到三颈烧瓶中，充分搅拌，同时通氮气约10 min；

    步骤2：再从仪器a滴入5.5 mL新蒸馏的环戊二烯(密度0.95 g/cm3)，搅拌；

    步骤3：将6.5 g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲基亚砜，作溶剂)配成的溶液25 mL。装入仪器a中，慢慢滴入三颈烧瓶中，45 min滴完，继续搅拌45 min；

    步骤4：再从仪器a加入25 mL无水乙醚搅拌，将液体经过“一系列操作”，得到二茂铁粗产品。

    请回答下列问题：

    (1)、写出KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]的化学方程式：。
    (2)、二茂铁[Fe(C5H5)2]中，环戊二烯阴离子C5H5−以大π键电子参与配位，二茂铁中配体提供给Fe2+形成配位键的电子有个。早期人们将二茂铁的结构误认为下图，现代核磁共振法能够区分这两种结构，在核磁共振氢谱中，正确的结构有组峰(选填序号，下同)，错误的结构有组峰。

    A.1             B.2             C.3             D.4             E.5

    (3)、仪器a的名称是。
    (4)、步骤4中的“一系列操作”如下，请排序：将液体转入分液漏斗→→⑤→。

    ①用水洗涤2次并分液   ②过滤   ③用盐酸洗涤2次并分液   ④蒸出乙醚后得到产品   ⑤加入无水Na2SO4

    (5)、二茂铁粗产品提纯过程在下图所示装置中进行，其分离方法名称为 ， 该操作中棉花的作用是。

    (6)、若最终得到纯净的二茂铁4.8 g，则该实验的产率为%(保留两位有效数字)。

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  • 4、常温下，假设1 L水溶液中Fe3+和PO43−初始的物质的量均为0.01 mol(元素Fe、P的物质的量保持不变)。平衡条件下，体系中全部含磷物种的摩尔分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是

    已知Ksp(FePO4)=9.9×10-16 ， Ksp[Fe(OH)3]=10-38.

    A、丙线所示物种为FePO4 B、H3PO4的电离常数Ka2约为1.2×10-8 C、pH=0.23时，c(Fe3+)=0.002 mol·L-1 ， 不产生Fe(OH)3沉淀 D、pH=0.1时，cH++3cFe3+=3cPO43−+2cHPO42−+cH2PO4−+cOH−

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  • 5、近年来，二维硒氧化铋因其稳定性好、载流子迁移率高等优点，被广泛应用于各种电子设备。研究人员发现，与石墨烯等二维材料不同，二维硒氧化铋的BixOynz+层与[Se]n2n-层之间是通过弱静电力而非范德华力维系。如图甲是二维硒氧化铋的结构示意图，图乙为其晶胞结构和氮掺杂后的结构。下列说法正确的是

    A、BixOynz+中，x=y=z=2 B、二维硒氧化铋晶胞沿z轴方向的投影图应该为 C、若NA为阿伏加德罗常数的值，则二维硒氧化铋晶体的密度为529NA×a2b×10−30 g/cm3 D、二维硒氧化铋晶体经过图乙所示的氮掺杂之后，化学式变为Bi2O2-aSeNb ， 则a∶b=3∶2

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  • 6、某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3 ， 含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl并得到Mn(II)的化合物，工艺流程如图所示。已知联合焙烧时Bi2S3和FeS2分别转化为Bi2O3和Fe2O3 ， MnO2在联合焙烧时仅考虑生成MnSO4的反应。下列说法正确的是

    A、“联合焙烧”时每转化1 mol Bi2S3消耗12 mol MnO2 B、“酸浸”应在加热条件下进行 C、“转化”过程中可知Fe3+氧化性强于Bi3+ D、“水解”时发生的反应为Bi3++2OH−+Cl−=BiOCl↓+H2O ， 适当加热可促进水解

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  • 7、某温度下发生反应：2Mg⇌Ng ， M和N的消耗速率与本身浓度的关系如图，已知：v消耗M=k1⋅c2M ， v消耗N=k2⋅cN ， k1和k2是速率常数，只与温度、催化剂有关。下列说法正确的是

    A、曲线y代表的是v消耗N B、其他条件不变，压缩容器体积，体系内活化分子百分数增大 C、此温度下，该反应的平衡常数K=k22k1 D、密闭容器中进行该反应，P点时反应逆向进行

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  • 8、科学家开发了如图所示的电化学装置，实现了H2O2的制备和废弃PET的回收利用。下列说法错误的是

    A、溶液中OH−移向电极B B、电极B的电势高于电极A的电势 C、理论上每消耗3 mol O2 ， 电极B消耗乙二醇124 g D、阳极区发生的反应为：HOCH2CH2OH−6e−+8OH−=2HCOO−+6H2O

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  • 9、相同质量的某谷物麦片经消解，所蒸馏出的氨用50.00 mL0.6000 mol⋅L−1过量盐酸吸收，再用0.1000 mol⋅L−1NaOH溶液返滴定，记录至终点时消耗NaOH溶液体积，四次平行测定结果为7.80 mL、7.47 mL、7.88 mL、7.85 mL。下列说法正确的是
    A、使用量筒量取盐酸溶液 B、可选择甲基红(变色范围pH4.4~6.2)为指示剂 C、用1.000 mol⋅L−1NaOH溶液滴定的相对误差更小 D、平均消耗NaOH溶液体积为7.75 mL

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  • 10、依据实验目的设计实验方案并进行实验，下列实验方案、现象和结论都正确的是


    实验目的

    实验方案

    实验现象

    实验结论

    A

    比较AgI与AgCl的Ksp大小

    同温下，向1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液中先加入2 mL 0.1 mol·L-1的KCl溶液，再滴加4滴0.1 mol·L-1的KI溶液

    先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀

    同温下Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)

    B

    证明乙炔具有还原性

    向电石中滴入饱和食盐水，将产生的气体通入酸性KMnO4溶液

    酸性KMnO4溶液褪色

    乙炔具有还原性

    C

    探究BaSO4能否使蛋白质变性

    往装有鸡蛋清的试管中先加入少量BaSO4 ， 再加过量水，振荡

    试管底部可见少量固体

    BaSO4能使蛋白质变性

    D

    检验苯中是否含有少量杂质苯酚

    向溶液中加入足量浓溴水

    未观察到白色沉淀

    苯中不含苯酚

    A、A B、B C、C D、D

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  • 11、某种钾盐具有鲜艳的颜色，其阴离子结构如图所示。X、Y、Z、W为原子序数依次增加的前四周期元素，X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2：3，Z的最高化合价与最低化合价的代数和为4 ，W 为日常生活中应用最广泛的过渡金属。下列说法错误的是

    A、W 的化合价为+3 B、第一电离能X>Y>Z>W C、该阴离子中含有配位键 D、X、Y、Z均满足最外层8电子结构

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  • 12、配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物，如2CoCl2+2NH4Cl+8NH3+H2O2=2[Co(NH3)5Cl]Cl2+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
    A、1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中含有σ键的数目为22 NA B、H-N-H的键角大小：NH3<[Co(NH3)5Cl]2+ C、0.1 mol N2与足量H2在催化剂作用下合成氨，生成的NH3分子数为0.2 NA D、36 g冰中所含的氢键的数目为2 NA

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  • 13、下列反应事实用离子方程式表示，其中正确的是
    A、乙酰胺与盐酸混合共热：CH3CONH2+H+→ΔCH3COOH+NH4+ B、碳酸氢钙溶液与过量澄清石灰水混合：2HCO3−+Ca2++2OH−=CaCO3↓+2H2O+CO32− C、K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中：K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓ D、K2Cr2O7检测酒驾的反应原理：C2H5OH+2Cr2O72−+16H+=2CO2↑+4Cr3++11H2O

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  • 14、下列有关实验装置能够正确完成对应实验的是

    A．氨气的尾气吸收

    B．钠的燃烧反应

    C．溴苯的制取

    D．石油的分馏

    A、A B、B C、C D、D

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  • 15、下列化学用语的表示正确的是
    A、正盐Na2HPO3的阴离子结构可以表示为 B、Cl2分子中化学键的电子云轮廓图： C、CO2的空间填充模型： D、基态Cr原子的价层电子轨道表示式：

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  • 16、科技发展与化学密切相关。下列说法错误的是
    A、福建舰舰体材料无磁镍铬钛合金钢硬度高于纯铁 B、神舟十七号使用砷化镓(GaAs)太阳能电池，供电时的能量转化形式为化学能转化为电能 C、量子科技“墨子号”使用光纤作为地面传输材料，光纤的主要成分属于新型无机非金属材料 D、中国研制的先进微纳米光刻机，其原材料之一四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]可溶于水

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  • 17、化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂，其合成路线如下：

    (1)、化合物A的酸性比环己醇的(填“强”或“弱”或“无差别”)。
    (2)、B的分子式为C2H3OCl，可由乙酸与SOCl2反应合成，B的结构简式为。
    (3)、化合物D中含有的含氧官能团名称是。
    (4)、A→C中加入(C2H5)3N是为了消耗反应中产生的(填化学式)。
    (5)、写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：。

    碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色；加热条件下，铜催化另一产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰。

    (6)、G的分子式为C8H8Br2 ， F→H的反应类型为。
    (7)、写出以、和CH2=CH2为原料制备的合成路线流程图(须用NBS和AIBN，无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

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  • 18、二氧化碳加氢制甲烷是实现“双碳”目标的有效方法之一，主要反应为

    反应Ⅰ：CO2g+4H2g⇌CH4g+2H2Og   ΔH1=−164.6kJ·mol-1

    反应Ⅱ：CO2g+H2g⇌COg+H2Og   ΔH2=+41.5kJ·mol-1

    (1)、反应COg+3H2g⇌CH4g+H2Og   ΔH ， 则ΔH=kJ·mol-1。
    (2)、一定温度条件下，利用不同催化剂，在相同反应时间内，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图1。

    ①由图1可知，有利于获得甲烷的催化剂是(填“Cat1”、“Cat2”、“Cat3”或“Cat4”)。

    ②已知lnk=−EaR×1T+C(k为速率常数，R、C均为常数)，下列关于反应Ⅱ在题设条件下lnk∼1T图像与上述两种催化剂Cat1、Cat2关系对应正确的是(图2，填标号)。

    (3)、反应Ⅱ的正、逆反应速率分别表示为：v正=k正cCO2cH2；v逆=k逆cCOcH2O ， 其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。升高温度时，k正k逆(填“增大”、“减小”或“不变”)。
    (4)、不同条件下，按照nCO2:nH2=1:4投料同时发生上述反应，CO2的平衡转化率如图3所示。压强p1、p2、p3由大到小的顺序是。压强为p2时，温度高于700℃之后，温度升高转化率增大的原因是。

    (5)、在PMPa、T℃下，将投料比nCO2:nH2=2:1的原料气匀速通过无分子筛膜多孔载体反应器，只发生反应Ⅱ，CO2的平衡转化率为25%。同温同压下，若通入装有催化剂的新型膜反应器(如图4所示)，CO2的平衡转化率为40%，则相同时间内出口a和出口b中H2O的质量比为。

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  • 19、研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni(CN)x⋅Zn(NH3)y⋅zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为a=b≠c,α=β=γ=90°。回答下列问题：

       

    (1)、基态Ni原子的价电子排布式为 ， 在元素周期表中位置为。
    (2)、晶胞中N原子均参与形成配位键，Ni2+与Zn2+的配位数之比为；x:y:z=；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是。
    (3)、吡啶(   )替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的π66大π键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。
    A、2s轨道 B、2p轨道 C、sp杂化轨道 D、sp2杂化轨道
    (4)、在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是① ， ②。
    (5)、   、   、   的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是。

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  • 20、一种Zn-CO2离子液体电池可以在供电的同时将CO2转化为CH4 ， 电解质为离子液体[EMIM]+BF4−及少量水，其中的[EMIM]+是一种季铵离子，在电池中作电解质、质子源和促进剂。该电池如图所示运行一段时间后，碳纳米管表面可检测出有ZnCO3生成。

    下列说法正确的是

    A、a电极为负极，[EMIM]+在该电极上被氧化 B、b电极反应式为：5CO2+8e−+2H2O+4[ZnNHC]2++8H+=CH4+4ZnCO3+8[EMIM]+ C、[EMIM]+是电池中唯一的质子源 D、[EMIM]+作为电池促进剂的原理是通过生成[ZnNHC]2+增加电荷浓度，从而增强了离子电流强度

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