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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。201835,《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1C与相邻C有无形成π__________(填、或)。

2)图甲中1C的杂化方式________。该C与相邻C形成的键角______(填“>”“<”“=”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MC60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,CH4CO2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。CH4H2O形成的水合物晶体俗称可燃冰

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、或)。

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】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2NOg+O2g 2NO2g)的反应历程分两步:

第一步:2NOg N2O2g (快) H1<0v1=k1c2NO v1=k1cN2O2

第二步:N2O2g+O2g 2NO2g (慢) H2< 0 v2=k2cN2O2cO2);v2=k2c2NO2

2NOg+O2g 2NO2g)的反应速率主要是由______(填第一步第二步)反应决定。

②一定温度下,反应2NOg+O2g 2NO2g)达到平衡状态,请写出用k1k1k2k2表示的平衡常数表达式K=____________

II.利用CO2CH4重整不仅可以获得合成气(主要成分为COH2),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:

CH4g=Cs+2H2g ΔH>0

CO2g+H2g=COg+H2Og ΔH>0

COg+H2g=Cs+H2Og ΔH<0

固定nCO2=nCH4),改变反应温度,CO2CH4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0.1molCH4CO2,在一定条件下发生反应CO2g + CH4g 2COg + 2H2g),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”“小于等于)。已知气体分压(p=气体总压(p×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NaCr的含量,若NaCr的物质的量之比为ab,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】下列说法或表示方法正确的是

A.等质量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧,后者放出的热量多

B.化学反应A2(g)2B2(g)===2AB2(g)能量变化如图所示,该反应为放热反应

C.25℃101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H= -285.8kJ·mol-1

D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3kJ·mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,整个过程放出的热量大于57.3kJ

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【题目】根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是

选项

实验操作和现象

A

向一定浓度的Na2SiO3 溶液中通入适量CO2 气体, 出现白色沉淀。

H2SiO3 的酸性比H2CO3的酸性强

B

将少量Fe(NO3)2加水溶解后,滴加稀硫酸酸化,再滴加KSCN溶液,溶液变成血红色

Fe(NO3)2已变质

C

室温下,测得:0.1mol·L-1 Na2SO3溶液的pH约为100.1mol·L-1 NaHSO3溶液的pH约为5

HSO3 结合H+ 的能力比SO32的强

D

分别向25mL冷水和25mL沸水中滴入6FeCl3 饱和溶液,前者为黄色,后者为红褐色。

温度升高,Fe3+的水解程度增大

A.AB.BC.CD.D

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【题目】下面提到的问题中,与盐的水解有关的是

①明矾可作净水剂

②为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸

NH4Cl溶液可作焊接中的除锈剂

④实验室盛放Na2CO3Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞而不能用玻璃塞

A.①④B.②③C.③④D.全部

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【题目】在下列各溶液中,一定能大量共存的离子组是

A.常温下水电离的cH+)为1×10-12mol/L的溶液中:Fe2+Na+SO42-NO3-

B.滴加石蕊后呈蓝色的溶液中:K+AlO2-Cl-HCO3-

C.使石蕊呈红色的溶液:NH4+NO3AlO2I

D.常温下 =1014的溶液中:K+Ba2+Cl-Br-

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【题目】如图所示,ABC三个装置中的烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。

1ABC三个装置中属于原电池的是___(填标号)

2A池中Zn___极,电极反应式为___A中总反应的离子方程式___

3B池中总反应的方程式为___

4C池中Zn___极,发生___反应,电极反应式为___;反应过程中,CuCl2溶液浓度___(填“变大”“变小”或“不变”)

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【题目】常温下,H2AH2NCH2CH2NH2溶液中各组分的物质的量分数δpH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.[H3NCH2CH2NH2] HA溶液中通人HCl不变

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【题目】分别取1 molABCDEF六种有机物,使它们充分燃烧,都生成44.8LCO2(标况),DE是碳、氢、氧的化合物,两者互为同分异构体,E被氧化成AA继续氧化成BCF都能发生加聚反应,C和氯化氢加成生成F。试推断有机化合物ABCDEF的结构简式。

(1)A______B______C______D______E______F______

(2)写出下列反应的化学方程式

EA_________________________________________

实验室制备C__________________________________

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【题目】某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。

(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mL H2O2制取150mLO2所需的时间(秒)

30% H2O2

15% H2O2

10% H2O2

5% H2O2

无催化剂、不加热

几乎不反应

几乎不反应

几乎不反应

几乎不反应

无催化剂、加热

360

480

540

720

MnO2催化剂、加热

10

25

60

120

①该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、_______________________等因素对过氧化氢分解速率的影响。

②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响?_______________________

(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5mL 5%(密度为1.0g/cm3)的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:

实验

序号

催化剂(MnO2

操作

情况

观察结果

反应完成

所需的时间

A

粉末状

混合不振荡

剧烈反应,带火星的木条复燃

5span>分钟

B

块状

反应较慢,火星红亮但木条未复燃

30分钟

① 写出H2O2发生分解的化学反应方程式________________。求出实验AH2O25分钟内的平均反应速率________________。(结果保留小数点后两位数字)

② 实验结果说明催化剂作用的大小与____________________有关。

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