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【题目】党的十八大以来,我国在科技创新和重大工程建设方面取得了丰硕成果,在新时代更需要新科技创新世界。2018年3月5日,《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现,第一作者均为中国科大10级少年班现年仅21岁的曹原。曹原团队在双层石墨烯中发现新的电子态,可以简单实现绝缘体到超导体的转变。石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲),石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙)。
(1)图乙中1号C与相邻C有无形成π键__________(填“有”、或“无”)。
(2)图甲中1号C的杂化方式________。该C与相邻C形成的键角______(填“>”、“<”或“=”)1200。
(3)我国制墨工艺是将50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分散系后者更为稳定,其原因是____________________。
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为______________,该材料的化学式为_______________。
(5)金刚石与石墨都是碳的同素异形体。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为___________(用含π的代数式表示)。
(6)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_________;
②有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,结合图表从物质结构及性质的角度分析,该设想能否实现:________ (填“能”、或“否”)。
可燃冰与二氧化碳替换的水合物的熔点较高的是_________。
参数 分子 | 分子直径/nm | 分子与H2O的结合能E/(kJ·mol-1) |
CH4 | 0.436 | 16.40 |
CO2 | 0.512 | 29.91 |
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【题目】有四种无色液态物质:己烯、己烷、苯和甲苯。符合下列各题要求的分别是:
⑴不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应,但在溴化铁作用下能与液溴反应的是_____,其反应的化学方程式为______。
⑵能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是________。
⑶不与溴水反应但能与酸性KMnO4溶液反应的物质的结构简式是____________。
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【题目】数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。
I.已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g) N2O2(g) (快) H1<0;v1正=k1正c2(NO) ;v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) H2< 0; v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率主要是由______(填“第一步”或“第二步”)反应决定。
②一定温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=____________;
II.利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放(1)已知重整过程中部分反应的热化方程式为:
① CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH>0
② CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH>0
③ CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) ΔH<0
固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见图甲。
同温度下CO2的平衡转化率________(填“大于”“小于”或“等于”)CH4的平衡转化率。
(2)在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) + 2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图乙所示。y点:v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=__________________。
III.根据2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O设计如图丙装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图丙中右侧电极连接电源的__极,电解制备过程的总反应方程式为__。测定阳极液中Na和Cr的含量,若Na与Cr的物质的量之比为a:b,则此时Na2CrO4的转化率为__。若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇(CH3OH)燃料电池充当电源,则负极反应式为__。
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【题目】中国诗词大会不仅弘扬了中华传统文化,诗句中还蕴含着许多化学知识.下列分析正确的是
A.“忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间”的海市蜃楼是一种自然现象,与胶体知识无关
B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”说明金的化学性质稳定,在自然界中常以单质状态存在
C.“纷纷灿烂如星陨,霍霍喧逐似火攻.”灿烂美丽的烟花是某些金属的焰色反应,属于化学变化
D.“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”中的“烟”是弥漫在空气中的固体颗粒
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【题目】常温下,H2A和H2NCH2CH2NH2溶液中各组分的物质的量分数δ随pH的变化如图(I)、(II)所示。下列说法不正确的是已知:。
A.NaHA溶液中各离子浓度大小关系为:
B.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的Kb2=10-7.15
C.[H3NCH2CH2NH3]A溶液显碱性
D.向[H3NCH2CH2NH2] HA溶液中通人HCl,不变
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【题目】对于0.1 mol/L Na2SO3溶液,下列叙述正确的是
A. c(Na+) : c(SO32―) < 2 : 1
B. c(Na+) = 2 c (SO32―) + c(HSO3―) + c(H2SO3)
C. c(Na+) + c(H+) = 2 c (SO32―) + 2 c(HSO3―) + c(OH―)
D. 加入少量NaOH固体,c(SO32―) 与c(Na+) 均增大
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【题目】下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.工业制硫酸采用二氧化硫催化氧化,高温可以提高单位时间SO3的产量
B.合成氨工业中使用铁触媒做催化剂
C.用饱和食盐水除去氯气中氯化氢杂质
D.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量铁粉
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【题目】弱酸HA的电离常数。25℃时,有关弱酸的电离常数如下:
弱酸化学式 | HCOOH | ②CH3COOH | C6H5OH | ④H2A |
电离常数 | 1.810-4 | 1.810-5 | 1.310-10 | K1=4.310-7,K2=5.610-11 |
⑴四种酸的酸性由强到弱的顺序是________________(用序号填空)。
⑵向0.1 mol/L CH3COOH溶液中滴加NaOH至溶液中时,此时溶液的pH=________。
⑶当H2A与NaOH溶液1:1混合溶液显________性(选填“酸、中、碱”)。
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【题目】下列热化学方程式书写和表示正确的是(△H的绝对值均正确)
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196kJ/mol(反应热)
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ/mol(燃烧热)
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=+57.3kJ/mol(中和热)
D.2NO2=O2+2NO△H=-116.2kJ/mol(反应热)
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【题目】中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中记载了很多化学研究成果。下列常见古诗文对应化学知识正确的是
选项 | 古诗文 | 化学知识 |
A | 荀子劝学:“冰水为之,而寒于水。” | 冰能量低于水,冰变为水属于吸热反应 |
B | 本草纲目拾遗中对强水的记载:“性最烈,能蚀五金,其水甚强,惟玻璃可盛。” | “强水”是指氢氟酸 |
C | 梦溪笔谈中对宝剑的记载:“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折。” | 剂钢为铁的合金,其硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的高 |
D | 本草经集注中记载鉴别硝石和朴硝的方法:“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石也。” | 鉴别硝石和朴硝利用了焰色反应 |
A.AB.BC.CD.D
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