【题目】雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响。燃煤和汽车尾气 是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2C02(g)+N2 (g) △H <0 。
①该反应的速率时间图像如右图中左图所示。若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,则其速率时间图像如右图中右图所示。以下说法正确的是 (填对应字母)。
A.a1>a2 B.b1 <b2 C.t1>t2
D.右图中阴影部分面积更大 E.左图中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4(g)+2N02(g) = N2(g)+C02(g)+2H20(g) △H=-867 kJ/mol
2N02(g)= N204(g) △H= - 56.9 kJ/mol H20(g) = H20(l) △H = - 44.0 kJ/mol
写出CH4催化还原N204 (g)生成N2和H20(1)的热化学方程式: 。
(3)CH4和H20(g)在催化剂表面发生反应CH4 + H20 = C0 + 3H2 ,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
①该反应是 反应(填“吸热”或“放热 ”)。
②T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4 和1mol H20(g),平衡时C(CH4)=0.5 mol·L-1 , 该温度下反应CH4 + H20 = CO+3H2的平衡常数K= 。
(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。如图是利用甲烷燃料电池电解100mL lmol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24 L(设电解后溶液体积不变)。
①甲烷燃料电池的负极反应式: 。
②电解后溶液的pH = , (忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)。
③阳极产生气体的体积在标准状况下是 L。
【答案】(1)①BC②BD
(2)CH4(g)+2N204(g)=N2(g)+2H20(l)+C02(g) △H=-898kJ/mol
(3)①吸热②6.75
(4)①CH4-8e一+2H20=C02+8H+②14③1.68
【解析】
试题分析:(1)①对可逆反应2NO(g)+2CO(g)2C02(g)+N2 (g) △H <0的v-t图象,如若其它条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,a1、a2为两种条件下正反应速率,催化剂加快反应速率,则a1<a2,A项错误;使用催化剂缩小达到化学平衡的时间,则加催化剂时达到平衡的反应速率大,所以b1<b2,B项正确;使用催化剂缩小达到化学平衡的时间,则t1>t2,C项正确;阴影部分的面积为反应物浓度的变化量,平衡状态没有改变,则阴影部分面积相同,D、E项错误;答案选BC。
②A.到达平衡后正、逆反应速率相等,不再变化,t1时刻V正最大,之后随反应进行速率发生变化,反应未到达平衡,A项错误;B.该反应正反应为放热反应,随反应进行温度升高,化学平衡常数减小,到达平衡后,温度为定值,达最高,平衡常数不变,为最小,图象与实际符合,B项正确;C.t1时刻后二氧化碳、CO的物质的量发生变化,t1时刻未到达平衡状态,C项错误;D.NO的质量分数为定值,t1时刻处于平衡状态,D项正确;答案选BD。
(2)已知:CH4(g)+2N02(g)=N2(g)+C02(g)+2H20(g) △H=-867kJ/mol①、2N02(g)=N204(g)△H=-56.9kJ/mol②、H20(g)=H20(l) △H=-44.0kJ/mol③,根据盖斯定律,①-②+④×2可得CH4(g)+2N204(g)=N2(g)+2H20(l)+C02(g),所以△H=-867kJ/mol-(-56.9kJ/mol)+2(-44.0)kJ/mol=-898kJ/mol,CH4(g)+2N204(g)=N2(g)+2H20(l)+C02(g)△H=-898kJ/mol。
(3)①根据表格提供的信息,温度升高,K值增大,说明平衡正向移动,则该反应是吸热反应。
②T℃时,向1L密闭容器中投入1molCH4和1molH20(g),平衡时C(CH4)=0.5mol·L-1,根据化学反应方程式可知,平衡时H2O的浓度为0.5mol/L,CO的浓度为0.5mol/L,氢气的浓度为1.5mol/L,该温度下反应CH4+H20=CO+3H2的平衡常数K=([CO]×[H2]3)÷([CH4]×[H2O])=(0.5×1.5×1.5×1.5)÷(0.5×0.5)=6.75
(4)①原电池负极发生氧化反应,甲烷在负极通入,酸性条件下,发生氧化反应生成CO2、H+,负极电极反应式为CH4-8e一+2H20=C02+8H+;
②由方程式:2NaCl+2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑
2 2 22.4
0.1L×1mol/L 0.1 1.12L
由题可知:Cl-放电之后反应为电解水,c(OH-)=0.1mol÷0.1L=1mol/L,c(H+)=1×10-14÷1= 10-14mol/L,所以pH=14。
③阴极的电极反应为2H++2e-=H2↑,标准状况下2.24 L氢气的物质的量为0.1mol,阴极放电0.02mol,阳极的电极反应式2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=2H2O+O2↑,NaCl的物质的量为0.1mol,则产生氯气0.05mol,放电0.1mol,OH-放电0.1mol,生成氧气0.1mol÷4= 0.025mol,产生气体总物质的量为0.075mol,混合气体在标准状况下的体积为0.075mol ×22.4L/mol=1.68L。
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【题目】原子核外电子排布时,可以用K、L、M来表示第一层、第二层、第三层;A元素原子M电子层上有3个电子,B元素与A元素的原子核外电子层数相同,B元素的原子最外层电子数为1;C元素的原子比B元素原子少4个电子。
(1)B元素的原子结构示意图为 ;
(2)A元素在周期表中的位置 ;
(3)含有B元素的化合物在无色火焰上灼烧时火焰呈 色。
(4)A和B的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式为: 。
(5)C元素的氧化物有多种,其中颜色为红棕色的是——————(填化学式)
(6)A与B相比,A的金属性————B的金属性(填“强于”或“弱于”)
(7)A的单质————————与NaOH溶液反应(填“能”或“不能”)
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【题目】综合利用海水资源是一个重要的研究课题,下面是工业上用海水制备食盐、纯碱、金属镁等物质的一种流程:
完成下列填空
(1)气体Y是 (填化学式),溶液II中发生反应的化学方程式是: 。实验室可用右图装置模拟此制备过程,仪器c的名称 ,反应时a管应通入 。
(2)为了测定碳酸氢钠中杂质氯元素的含量,先称取a g试样用蒸馏水溶解,再用足量稀硝酸酸化,配成100 mL溶液,取出20 mL注入锥形瓶中,然后用c mol/LAgNO3标准溶液滴定Cl-,K2CrO4溶液为指示剂。已知:常温下Ksp(AgCl)=2×10-10 ,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12 ,Ag2CrO4为砖红色。
①当Cl-恰好沉淀完全即溶液中残余c(Cl-)=1.0×10-5 mol·L-1,则此时溶液中的c(CrO42-)= mol·L-1。
②滴定过程中,使用棕色滴定管的原因是 ;当观察到出现 时停止滴定,若此时消耗了AgNO3标准溶液v mL,则碳酸氢钠样品中杂质氯元素的质量分数表达式为 。
③下列情况会造成实验测定结果偏低的是 。
a.盛放AgNO3溶液的滴定管水洗后未用标准液润洗
b.滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失
c.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
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【题目】已知:是碳酸甲乙酯的工业生产原理。下图是投料比[
]分别为3:1和1:1、反应物的总物质的量相同时,
的平衡转化率与温度的关系曲线。下列说法正确的是
A.曲线b所对应的投料比为3:1
B.M点对应的平衡常数小于Q点
C.N点对应的平衡混合气中碳酸甲乙酯的物质的量分数为0.58
D.M点和Q点对应的平衡混合气体的总物质的量之比为2:1
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【题目】[化学——选修5:有机化学基础]
我国著名药学家屠呦呦因发现治疗疟疾新型药物青蒿素和双氢青蒿素而获2015年诺贝尔生理学或医学奖,震惊世界,感动中国。已知青蒿素的一种化学部分工艺流程如下:
已知:
(1)下列有关说法中正确的是______________
A.青蒿素遇湿润的淀粉碘化钾试纸立刻显蓝色,是因为分子结构中含有酯基
B.青蒿素易溶于水,难溶于乙醇、苯等
C.青蒿素属于环状化合物,但不属于芳香族化合物
D.一定条件下,青蒿素能与氢氧化钠溶液反应
(2)化合物A中含有的非含氧官能团的名称是________________________,请选择下列合适的试剂来检验该官能团,试剂加入的正确顺序为_______________。
A.溴水 B.稀盐酸 C.新制氢氧化铜悬浊液 D.氢氧化钠溶液
(3)该工艺流程中设计E→F、G→H的目的是________________________ 。
(4)反应B→C,实际上可看作两步进行。试根据已知信息写出依次发生反应的反应类型是_______________、________________。
(5)M与A互为同系物,但比A少两个碳原子。满足下列条件的M的同分异构体有___种(不考虑立体异构)。① 含有六元环 ②能发生银镜反应
(6)请结合所学知识和上述信息,写出由苯甲醛和氯乙烷为原料(无机试剂任用),制备苄基乙醛()的路线流程图。路线流程图示例如下:
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【题目】DDT又叫滴滴涕,化学名为双对氯苯基三氯乙烷,化学式(ClC6H4)2CH(CCl3)。名称从英文缩写DDT而来,为白色晶体,不溶于水,溶于煤油,可制成乳剂,是有效的杀虫剂。DDT进入食物链,是导致一些食肉和食鱼的鸟接近灭绝的主要原因。因此从70年代后滴滴涕逐渐被世界各国明令禁止生产和使用。其结构为: ,下列有关说法正确的是 ( )
(手性碳原子为饱和碳原子所连的4个原子或原子团不同)
A.属于烃类 B.DDT完全燃烧后只产生CO2和H2O两种物质
C.分子无手性碳 D.氢核磁共振谱图中有5种位置峰
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【题目】有机物A可以通过不同的反应得到B和C:
(1)A的分子式为_________________,C的含氧官能团名称为_________________。
(2)A制取C的有机反应类型为_________________;A制取B的化学方程式为:_________________。
(3)A发生消去反应后产物的结构简式为_________________,A分子中一定共面的碳原子有_________________个。
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【题目】为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即含C元素0.03%~2.0%铁合金)进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是____。
(2)取碳素钢6.0 g于15.0 mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用____。
A.KSCN溶液和氯水 B.铁粉和KSCN溶液C.浓氨水D.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为________。
[探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.089 3 g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是________________________。
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的______________(用化学方程式表示)。
(5)已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水,为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于________(填序号)。
A.A之前 B.A—B间 C.B—C间 D.C—D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是____________________。
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【题目】现有短周期元素X形成的单质A与NaOH溶液反应,有如下转化关系,(若产物中有水生成则省略未表示出来)。
(1)若常温常压下,A为气态,且B、C中均有X元素,则A与NaOH溶液反应的离子方程式为 ;
(2)若常温常压下,A为非金属固态单质,且其在电子工业中有着重要的用途,则工业制取A化学方程式为 ;
(3)若A为金属,C为气体,则A 与NaOH溶液反应的离子方程式为
(4)由(2)和(3)中两种单质形成合金在工业、建筑业中有重要的用途。一个探究性学习小组,他们拟
用该合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况下气体摩尔体积,实验装置如下:
①装置中导管a的作用是平衡分液漏斗上下管口的压强,有利于液体滴下和 ;
②实验中准确测得4个数据:实验前该合金的质量m1g,实验后残留固体的质量m2g,实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL;则通常状况时气体摩尔体积Vm=_____L·moL-1。
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