金刚石SiC具有优良的答案解析

科目：gzhx 来源：2014届浙江省高三上学期第一次月考化学试卷（解析版） 题型：填空题

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（2012•重庆）金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛．
（1）碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子．碳元素在周期表中的位置是

第二周期第ⅣA族

第二周期第ⅣA族

，Q是

氧（或O）

氧（或O）

，R的电子式为

．
（2）一定条件下，Na还原CCl₄可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl₄的实验操作名称为

过滤

过滤

，除去粗产品中少量钠的试剂为

水（或乙醇）

水（或乙醇）

．
（3）碳还原SiO₂制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO₂．现将20.0g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到1L．生成氢气的离子方程式为

Si+2OH^-+H₂O═SiO₃^2-+2H₂↑

Si+2OH^-+H₂O═SiO₃^2-+2H₂↑

，硅酸盐的物质的量浓度为

0.17mol•L^-1

0.17mol•L^-1

．
（4）下列叙述正确的有

③④

③④

（填序号）．
①Na还原CCl₄的反应、Cl₂与H₂O的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③Na₂SiO₃溶液与SO₃的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1：2．

科目：gzhx 来源：2012年重庆市高考化学试卷（解析版） 题型：填空题

科目：gzhx 来源：2013年高考化学备考复习卷B1：非金属及其化合物（解析版） 题型：填空题

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科目：gzhx 来源： 题型：022

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（2012•丹东模拟）二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，在未来可能替代汽油、液化气、煤气等并具有优良的环保性能．工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：
①CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₁=-90.7kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₂=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H₃=-41.2kJ•mol^-1
（1）若要增大反应①中H₂的转化率，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为

B C

B C

．
A．加入某物质作催化剂
B．加入一定量CO
C．反应温度降低
D．增大容器体积
（2）在某温度下，若反应①的起始浓度分别为：c（CO）=1mol/L，c（H₂）=2.4mol/L，5min后达到平衡，CO的转化率为50%，则5min内CO的平均反应速率为

0.1mol/（L•min）

0.1mol/（L•min）

；若反应物的起始浓度分别为：c（CO）=4mol/L，c（H₂）=a mol/L；达到平衡后，c（CH₃OH）=2mol/L，a=

5.4

5.4

mol/L．
（3）催化反应室中总反应3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=

-246.1 kJ•mol^-1

-246.1 kJ•mol^-1

；830℃时反应③的K=1.0，则在催化反应室中反应③的K

＞

＞

1.0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）二甲醚的燃烧热为1455kJ•mol^-1，则二甲醚燃烧的热化学方程式为

CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455 kJ•mol^-1

CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455 kJ•mol^-1

．
（5）“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图所示．写出a电极上发生的电极反应式

CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺

CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺

．

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（2000•上海）丁晴橡胶具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁晴橡胶的原料是（　　）
①CH₂=CH-CH=CH₂ ②CH₃-C≡C-CH₃ ③CH₂=CH-CN  
④CH₃-CH=CHCN    ⑤CH₃-CH=CH₂ ⑥CH₃-CH=CH-CH₃．

A．③⑥

B．②③

C．①③

D．④⑤

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CH₄ 是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的燃料，其燃烧热为890.3KJ•mol^-1．它可以作为燃料电池的燃料．
（1）写出甲烷燃烧的热化学方程式：

CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ/mol

CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ/mol

；
（2）已知H₂（g）和C（s）的燃烧热分别是285.8KJ•mol^-1、393.5KJ•mol^-1；则反应C（s）+2H₂（g）=CH₄（g）的反应热△H=

-74.8KJ/mol

-74.8KJ/mol

；
（3）以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料，惰性电极为电极可以构成燃料电池．该电池的负极反应式为：

CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O

CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O

；
（4）用（3）中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解500ml滴有酚酞的NaCl溶液，装置如图所示：
①请写出电解过程中阴极附近观察到的现象：

阴极附近溶液变红

阴极附近溶液变红

．
②到燃料电池消耗2.8L O₂（标准状况下）时，计算此时NaCl溶液的pH=

14

14

（假设溶液的体积不变，气体全部从溶液中逸出）．在Y极通过的电子的物质的量为：

0.5mol

0.5mol

．
③电解之后，要使溶液恢复原状，应该向溶液中加入物质

盐酸

盐酸

（填名称）．溶液中Cl^-流向

阳

阳

极（填“X”或“Y”）．

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二甲醚（CH₃OCH₃）具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”．一步法合成二甲醚是以合成气（CO/H₂）为原料，在一定温度、压强和催化剂作用下进行，反应器中发生了下列反应：
①CO（g）+2H₂（g ）⇌CH₃OH（g）；△H₁=90.7  kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）⇌CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；△H₂=23.5  kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O⇌（g）CO₂（g）+H₂（g）；△H₃=41.2  kJ•mol^-1
（1）-步法合成二甲醚的总反应可表示为3CO（g）+3H₂（g）CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），该反应的AH=

-246.1kJ/mol

-246.1kJ/mol

．平衡常数表达式为

K=

c(CH3OCH3)•c(CO2)

c3(CO)•c3(H2)

K=

c(CH3OCH3)•c(CO2)

c3(CO)•c3(H2)

．
（2）另一种合成二甲醚的方法称为“二步法”，该工艺为让反应①和反应②分别在不同的反应器中进行，无反应③发生，而“一步法”的反应③的发生提高了CH₃OCH₃的产率，原因是

反应③消耗了反应②中的水，使得②的平衡正向移动，从而提高了甲醚的产率

反应③消耗了反应②中的水，使得②的平衡正向移动，从而提高了甲醚的产率

．
（3）由CO₂加氢直接合成二甲醚可以消除过度CO₂排放对环境的影响．当在合成反应器中加入碳氢比[n（CO₂）/n（H₂）]为1：3的混合气体，在一定条件下反应得到二甲醚和水蒸气，实现了CO₂的减排目的．该反应的反应方程式为

2CO₂+6H₂

一定条件  .

CH₃OCH₃+3H₂O

2CO₂+6H₂

一定条件  .

CH₃OCH₃+3H₂O

；  判断该反应在一定温度下，体积恒定的密闭容器中下列不能作为达到化学平衡状态的依据是

A

A

A．容器的密度不变
B．容器内压强保持不变
C，平均摩尔质量保持不变
D．单位时间内消耗2mol CO₂，同时消耗1mol二甲醚
（4）以二甲醚为燃料的燃料电池工作原理如图所示：则正极为

B

B

（填A极或B极），写出A电极反应式

CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H₊

CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂+12H₊

．

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（2011•如皋市模拟）二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型能源，它清洁、高效、具有优良的环保性能．
Ⅰ．工业制备二甲醚的生产流程如下：

催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：
①CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H=-90.7kJ/mol
②2CH₃OH（g）⇌CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ/mol
③CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ/mol
（1）甲烷氧化可制合成气：CH₄（g）+

1

2

O₂（g）⇌CO（g）+2H₂（g）△H=-35.6kJ/mol，该反应是

自发

自发

反应（填“自发”或“非自发”）．
（2）催化反应室中总反应3CO（g）+3H₂（g）⇌CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=

-246.1kJ/mol

-246.1kJ/mol

．830℃时反应③的K=1.0，则在催化反应室中反应③的K

＞

＞

1.0（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）上述流程中，可循环使用的物质有

CO、H₂、甲醇和水

CO、H₂、甲醇和水

．
Ⅱ．如图为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图．
（1）b电极是

正

正

极．
（2）a电极的反应式为

（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O═2CO₂+12H⁺

（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O═2CO₂+12H⁺

．

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木质素是制浆造纸工业的副产物，具有优良的物理化学特点，若得不到充分利用，变成了制浆造纸工业中的主要污染源之一，不仅造成严重的环境污染，而且也造成资源的重大浪费．木质素的一种单体结构简式如图所示．下列说法错误的是（　　）

A．遇FeCl₃溶液呈血紫色

B．每摩尔该物质最多能消耗4mol H₂

C．每摩尔该物质最多能消耗3mol Br₂

D．该物质不属于芳香烃

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如图所示晶体结构是一种具有优良的电压、电光等功能的晶体材料的最小结构单元（晶胞）．晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是（各元素所带电荷均已略去）（　　）

A．8；BaTi₈O₁₂

B．8；BaTi₄O₉

C．6；BaTiO₃

D．3；BaTi₂O₃

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镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料．羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为：
①Ni（S）+4CO（g）

50℃

Ni（CO）₄（g）+Q；
②Ni（CO）₄（g）

230℃

Ni（S）+4CO（g）完成下列填空：
（1）在温度不变的情况下，要提高反应（1）中Ni（CO）₄的产率，可采取的措施有

 

、

 

．
（2）已知在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni（CO）₄，粗镍（纯度98.5%，所含杂质不与CO反应）剩余质量和反应时间的关系如图所示．Ni（CO）₄在0～10min的平均反应速率为

 

．
（3）若反应（2）达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时

 

．
a．平衡常数K增大             b．CO的浓度减小
c．Ni的质量减小              d．v_逆[Ni（CO）₄]增大．
（4）简述羰基法提纯粗镍的操作过程：

 

．

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因在石墨烯材料方面的卓越研究，2010年诺贝尔物理学奖授予英国两位科学家．石墨烯是碳原子构成的单层二维蜂窝状晶格结构（如图所示）的一种碳单质新材料，是构建富勒烯、纳米碳管的基本单元．利用石墨烯制造晶体管，有可能最终替代现有的硅材料，石墨烯还可用于制造透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板．下列说法不正确的是（　　）

A、石墨烯具有优良的导电、导热性能

B、石墨烯是一种新型的无机非金属材料

C、石墨烯具有和乙烯相同的性质

D、石墨烯、富勒烯、碳纳米管互为同素异形体

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