【题目】CH4既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时，要通入适量空气使部分甲烷燃烧，其目的是____________。已知25℃、101 kPa时，1 mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出896 kJ热量，则甲烷的热值为___kJ·g-1。
(2)一定温度下，在偏铝酸亚铜(CuAlO2)的催化作用下，CH4与CO2转化成乙酸，可实现“CO2减排”，写出反应的化学方程式__________，其优点是_____(请写出一条)。
(3)甲烷可以消除氮氧化物污染。如: CH4(g)+2NO2(g)
N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)。
①下列措施能够加快化学反应速率的是______。
a. 使用催化剂 b. 降低温度 c. 及时分离水
②若上述反应在恒容密闭容器中进行，则下列叙述能说明该反应达平衡的是_____。
a. 混合气体的质量不再变化
b. c(NO2) = 2c(N2)
c. 单位时间内生成1 mol CO2，同时生成2 mol NO2
(4)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示:
①b极电极反应式为_________。
②若燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是5.6L(假设空气中O2体积分数为20%)，则理论上消耗甲烷____mol。
【答案】提供CH4分解所需的能量 56 CH4+CO2
CH3COOH 原子转化率100%(或符合绿色化学理念) a c O2 + 4e－＝2O2－ 0.025
【解析】
(1)根据已知信息和热值的单位分析热值是指单位质量的物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量；
(2)根据已知信息书写化学方程式，根据反应特点分析其优点；
(3)①根据外界因素对反应速率的影响分析；
②根据化学平衡状态的判断依据分析；
(4)根据甲烷燃料电池的工作原理分析。
(1)甲烷高温分解生成氢气和碳是吸热反应，因此在密闭容器中进行此反应时，要通入适量空气使部分甲烷燃烧，为CH4分解提供所需的能量；已知25℃、101 kPa时，1 mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出896 kJ热量，则1g甲烷完全燃烧放出的热量为
，则甲烷的热值为56kJ·g-1；
(2)一定温度下，在偏铝酸亚铜(CuAlO2)的催化作用下，CH4与CO2转化成乙酸，可实现“CO2减排”，该反应的化学方程式为CH4+CO2 CH3COOH，该反应为化合反应，无其他副产物产生，则其优点是原子转化率100%(或符合绿色化学理念)。
(3)①使用催化剂能加快反应速率，但降低温度、及时分离水即降低生成物浓度均使反应速率降低，所以a选、bc不选；
②a. 该反应中各物质均为气体，所以反应体系中混合气体的质量始终不变，即混合气体的质量不再变化，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b. 反应物浓度不变或v(NO2)正=2v(N2)逆，可说明反应达到平衡状态，但c(NO2) = 2c(N2)不能判断反应是否达到平衡状态，故b错误；
c. 单位时间内生成1 mol CO2，同时生成2 mol NO2，则v(NO2)逆=2v(CO2)正，说明反应达到平衡状态，故c正确；
(4)①在甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入空气的一极为正极，即a为负极、b为正极，由图示可知，氧气在正极得电子发生还原反应生成O2－，故b极电极反应式为O2 + 4e－＝2O2－；
②5.6L空气中含有氧气为5.6L×20%=1.12L，即0.05mol，甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2═CO2+2H2O，所以理论上消耗甲烷的物质的量=0.05mol×
=0.025mol。
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【题目】高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程：
（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列_____物质相似。
A 75%酒精 B 双氧水 C “84”消毒液（NaClO溶液）
（2）操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解度上的差异，采用_______（填操作步骤）、趁热过滤到KMnO4粗晶体的。
（3）铋酸钠（NaBiO3，不溶于水）用于定性检验酸性溶液中Mn2+的存在（铋元素的还原产物为Bi3+，Mn的氧化产物为+7价），写出反应的离子方程式：_______。
（4）写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式：_______。
（5）若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1mol MnO2可制得_____mol KMnO4。
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【题目】碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物如C，同时自身可以形成多种单质如D和E，碳及其化合物的用途广泛。
已知A为离子晶体，B为金属晶体，C为分子晶体
(1)图中分别代表了五种常见的晶体，分别是：A________，B________，C________，D________，E________。(填名称或化学式)
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体，关于两种晶体的比较中正确的是_____。
a.晶体的密度：干冰>冰 b.晶体的熔点：干冰>冰
c.晶体中的空间利用率：干冰>冰 d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3) 金刚石和石墨是碳的两种常见单质，下列叙述正确的有________。
a.金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化
b.晶体中共价键的键长：金刚石中C—C<石墨中C—C
c.晶体的熔点：金刚石>石墨
d.晶体中共价键的键角：金刚石>石墨
e.金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力
f.金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是原子晶体
(4)金刚石晶胞结构如图，一个晶胞中的C原子数目为 ________。
(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜，金属铜采用面心立方最密堆积，已知Cu单质的晶体密度为ρ g/cm3，Cu的相对原子质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则Cu的原子半径为 __________cm。
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【题目】将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂，分成三等份。
①一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1；
②一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为V2；
③一份直接放入足量的盐酸中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。
下列说法正确的是( )
A. V1＝V3>V2 B. V2>V1＝V3 C. V1＝V2>V3 D. V1>V3>V2
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【题目】向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2mol·L-1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。
下列判断正确的是（ ）
A.所得溶液的溶质成分为NaOH和Na2CO3
B.所得溶液的溶质成分为NaHCO3和Na2CO3
C.原NaOH溶液的浓度为0.1mol·L-1
D.通入CO2在标准状况下的体积为448mL
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【题目】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：
（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加
溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，产生的现象是______。
（2）为测定绿矾中结晶水含量，将带有两端开关K1和K2的石英玻璃管（设为装置A）称重，记为
。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为
。按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是________________。
②实验操作步骤：a.打开K1和K2，缓缓通入N2→b.点燃酒精灯，加热→c.熄灭酒精灯→d.→e.关闭
和
→f.称量A。d的操作为________________。
③重复②的操作步骤，直至A恒重，记为
，根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目
________________（列式表示）。若实验时将a、b的操作次序颠倒，则使x________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
已知：装置C用于检验和吸收分解得到的气体产物之一
.
①C/D中的溶液依次为________（填标号）。
a、品红 b.
c.
d.
e.浓
C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为________、________。
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：________________________。
③在方框中画出尾气吸收装置并注明所用试剂。_________
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【题目】环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构，一直受到化学家的重视，根据其转化关系(如图)，下列说法正确的是
A.b的所有原子都在同一个平面内
B.b可以发生加成、氧化、加聚反应
C.p在氢氧化钠的醇溶液中加热生成烯烃
D.m的同分异构体中属于芳香化合物的共有5种
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【题目】下列各项比较中前者高于（或大于或强于）后者的是
A. CCl4和SiCl4的熔点
B. 对羟基苯甲醛（
）和邻羟基苯甲醛（
）的沸点
C. I2在水中的溶解度和I2在CCl4溶液中的溶解度
D. H2SO3和H2SO4的酸性
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【题目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，由这些元素组成的常见物质的转化关系如下图，其中a、b、d、g为化合物，a为淡黄色固体，c是Z的单质，该单质与沸水缓慢反应，且该单质可制造照明弹；f为固体单质。下列有关说法正确的是
A. 简单离子的半径:Y>Z>X B. 元素的非金属性:W>X
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>Z D. X、Y两种元素组成的化合物只含离子键
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