(15分)A、B、C、D、E、F是中學(xué)化學(xué)中常見的六種短周期元素,有關(guān)位置及信息如下:A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與其氫化物反應(yīng)生成離子化合物;C單質(zhì)一般保存在煤油中;F的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng),G單質(zhì)是日常生活中用量最大的金屬,易被腐蝕或損壞。請(qǐng)回答下列問題:
(1)A元素的氫化物水溶液能使酚酞變紅的原因用電離方程式解釋為 。
(2)同溫同壓下,將a L A氫化物的氣體和b L D的氫化物氣體通入水中,若所得溶液的pH=7,則a b(填“>"或“<”或“=”)
(3)常溫下,相同濃度F、G簡單離子的溶液中滴加NaOH溶液,F(xiàn)、G兩元素先后沉淀,F(xiàn) (OH)n完全沉淀的pH是4.7,G (OH)n完全沉淀的pH是2.8,則ksp較大的是: (填化學(xué)式)
(4)A與B可組成質(zhì)量比為7:16的三原子分子,該分子釋放在空氣中其化學(xué)作用可能引發(fā)的后果有: 。
①酸雨 ②溫室效應(yīng) ③光化學(xué)煙霧 ④臭氧層破壞
(5)A和C組成的一種離子化合物,能與水反應(yīng)生成兩種堿,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(6)已知一定量的E單質(zhì)能在B2 (g)中燃燒,其可能的產(chǎn)物及能量關(guān)系如下左圖所示:請(qǐng)寫出一定條件下EB2(g) 與E(s)反應(yīng)生成EB(g)的熱化學(xué)方程式 。
(7)若在D與G組成的某種化合物的溶液甲中,加入銅片,溶液會(huì)慢慢變?yōu)樗{(lán)色,依據(jù)產(chǎn)生該現(xiàn)象的反應(yīng)原理,所設(shè)計(jì)的原電池如上右圖所示,其反應(yīng)中正極反應(yīng)式為 。
(1)NH3·H2ONH4+ + OH- (2)> (3)Al(OH)3(4) ①③
(5)Na3N + 4H2O=3NaOH + NH3·H2O
(6)CO2(g) + C(s) =" 2CO(g)" ;△H=" +172.5kJ/mol"
或1/2CO2(g) + 1/2 C(s) =" CO(g);" △H=" +86.25kJ/mol" (7) Fe3++e-→Fe2+
解析試題分析:根據(jù)題意可推知:A是N;B是O;C是Na;D是Cl;E是C;F是Al;G是Fe。(1)NH3的水溶液顯堿性,是因?yàn)樵谌芤褐写嬖冢篘H3+H2ONH3·H2O; NH3·H2ONH4+ + OH-;(2)NH3+HCl=NH4Cl;若二者等體積混合,則恰好發(fā)生反應(yīng)得到NH4Cl,該鹽是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解使溶液顯酸性,現(xiàn)在所得溶液的pH=7,溶液顯中性,所以氨氣要過量。因此a>b。(3)Al(OH)3完全沉淀的pH是4.7,F(xiàn)e(OH)3完全沉淀的pH是2.8,在離子濃度相同的情況下,加入NaOH時(shí),F(xiàn)e(OH)3先生成沉淀,結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),ksp越小的,越易先生成沉淀,這說明kspAl(OH) 3>kspFe(OH) 3,因此ksp較大的是Al(OH)3;(4)A與B可組成質(zhì)量比為7:16的三原子分子NO2,該分子釋放在空氣中其化學(xué)作用可能引發(fā)的后果①酸雨;③光化學(xué)煙霧。(5)A和C組成的一種離子化合物Na3N,能與水反應(yīng)生成兩種堿,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na3N + 4H2O=3NaOH + NH3·H2O.(6)由物質(zhì)的能量及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系可得方程式為:CO2(g) + C(s) =" 2CO(g)" ;△H= +172.5kJ/mol。(7)若在Cl與Fe組成的某種化合物FeCl3的溶液甲中,加入銅片,溶液會(huì)慢慢變?yōu)樗{(lán)色,依據(jù)產(chǎn)生該現(xiàn)象的反應(yīng)原理,所設(shè)計(jì)的原電池如上右圖所示,其反應(yīng)中正極反應(yīng)式為Fe3++e-→Fe2+。
考點(diǎn):考查元素的推斷、物質(zhì)的性質(zhì)、相互轉(zhuǎn)化、影響及化學(xué)方程式、熱化學(xué)方程式的書寫、原電池的設(shè)計(jì)及反應(yīng)原理的知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(14分)2014年10月初,霧霾天氣多次肆虐河北、天津、北京等地區(qū)。其中,燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)!鱄<0
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式 。
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填代號(hào))。
(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol
H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式: 。
(3)在一定條件下,也可以用NH3處理NOx。已知NO與NH3發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O,現(xiàn)有NO和NH3的混合物1mol,充分反應(yīng)后得到的還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物多1.4 g,則原反應(yīng)混合物中NO的物質(zhì)的量可能是_____________。
(4)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。則2 molCH4與足量H2O(g)反應(yīng)最多可生成_______mol H2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________________。
(5)上述方法制得的H2可以和CO在一定條件下合成甲醇和二甲醚(CH3OCH3)及許多烴類物質(zhì)。當(dāng)兩者以物質(zhì)的量1:1催化反應(yīng),其原子利用率達(dá)100%,合成的物質(zhì)可能是 。
a.汽油 b.甲醇 c.甲醛 d.乙酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
開發(fā)、使用清潔能源發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”,正成為科學(xué)家研究的主要課題。氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料,可制作燃料電池。
(1)已知:① 2CH3OH(1) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH1 =" –" 1275.6 kJ/mol
② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) ΔH2 =" –" 566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(1) ΔH3 =" –" 44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:___________。
(2)生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH>0
①一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則Tl ________T2(填“<”、“>”、“=”,下同);A、B、C三點(diǎn)處對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB、KC)的大小關(guān)系為___________。
②100℃時(shí),將1 mol CH4和2 mol H2O通入容積為1 L的定容密封容器中,發(fā)生反應(yīng),能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________
a.容器內(nèi)氣體密度恒定
b.單位時(shí)間內(nèi)消耗0.1 mol CH4同時(shí)生成0.3 mol H2
c.容器的壓強(qiáng)恒定
d.3v正(CH4) = v逆(H2)
如果達(dá)到平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為0.5,則100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =___________
(3)某實(shí)驗(yàn)小組利用CO(g) 、 O2(g) 、KOH(aq)設(shè)計(jì)成如圖b所示的電池裝置,則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
研究硫及其化合物的性質(zhì)有重要意義。
(1)Cu2S在高溫條件下發(fā)生如下反應(yīng):
2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) ⊿H=-773kJ/mol
當(dāng)該反應(yīng)有1.2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),反應(yīng)釋放出的熱量為 kJ。
(2)硫酸工業(yè)生產(chǎn)中涉及反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。
①壓強(qiáng):P1 P2(填“>”、“=”或“<”)。
②平衡常數(shù):A點(diǎn) B點(diǎn)(填“>”、“=”或“<”)。
③200℃下,將一定量的SO2和O2充入體積不變的密閉容器中,經(jīng)10min后測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表所示:
氣體 | SO2 | O2 | SO3 |
濃度(mol/L) | 0.4 | 1.2 | 1.6 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(1) 用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小組向密閉的真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的濃度如下:
濃度/mol·L-1
| NO | N2 | CO2 | ||
0 | 1.00 | 0 | 0 | ||
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 | ||
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 | ||
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(14分)化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分重要的作用。
(1)蘊(yùn)藏在海底的可燃冰是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體.被稱之為“未來能源”。在25℃、101 kPa下,1g甲烷完全燃燒生成和液態(tài)水時(shí)放熱55.6 kJ。甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為 ______:相同條件下,356 g可燃冰(分子式為CH4·9H2O,Mr=178)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水,放出的熱量為_______kJ。
(2)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源,具有清潔、高效的優(yōu)良性能。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制各二甲醚,其中的主要過程包括以下四個(gè)反應(yīng):
甲醇合成反應(yīng):
(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g) △H1=-90.1kJ?mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ?mol-1
水煤氣變換反應(yīng):(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2 (g) △H3=-41.1kJ?mol-1
二甲醚合成反應(yīng):(Ⅳ)2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1
①分析二甲醚合成反應(yīng)(iv)對(duì)于CO轉(zhuǎn)化率的影響___________________________________。
②由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為:__________________。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對(duì)直接制備二甲醚反應(yīng)的影響_________________________________。
(3)二甲醚直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)。若電解質(zhì)為堿性,二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為______________________,一個(gè)二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化,可以產(chǎn)生________電子的電量。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(14分)研究銀及其化合物具有重要意義。
(l)已知:
Ag2O(s)+2HC1(g) 2AgC1(s)+H2O(1) △H1=-324.4 kJ·mo1-1
2Ag(s)+1/2O2(g) Ag2O(s) △H2=-30.6 kJ·mo1-1
H2(g)+C12(g) 2HC1(g) △H3=-184.4 kJ.·mo1-1
2H2(9)+O2(g) 2H2O(1) △H4=-571.2 l·mo1-1
寫出氯氣與銀生成固體氯化銀的熱化學(xué)方程式________。
(2)美麗的銀飾常用Fe(NO3)3溶液蝕刻,寫出Fe3+與Ag反應(yīng)的離子方程式___ _;要判定Fe(NO3)3溶液中NO3—是否在銀飾蝕刻中發(fā)生反應(yīng),可取 的硝酸溶液,然后根據(jù)其是否與Ag發(fā)生反應(yīng)來判定。
(3)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,放電時(shí),正極Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2,則正極反應(yīng)式為 ,負(fù)極附近溶液的pH ___ (填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)電解法精煉銀時(shí),粗銀應(yīng)與直流電源的 極相連,當(dāng)用AgNO3和HNO3混合溶液做電解質(zhì)溶液時(shí),發(fā)現(xiàn)陰極有少量紅棕色氣體,則產(chǎn)生該現(xiàn)象的電極反應(yīng)式為____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題
近年來,以天然氣等為原料合成甲醇的難題被一一攻克,極大地促進(jìn)了甲醇化學(xué)的發(fā)展。
(1)與炭和水蒸氣的反應(yīng)相似,以天然氣為原料也可以制得CO和H2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(2)合成甲醇的一種方法是以CO和H2為原料,其能量變化如圖所示:
由圖可知,合成甲醇的熱化學(xué)方程式為________________________________________。
(3)以CO2為原料也可以合成甲醇,其反應(yīng)原理為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①在lL的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下發(fā)生反應(yīng),測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)問變化如圖所示:
則下列說法正確的是_________________(填字母);
A.3min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡 |
B.0~10min時(shí)用H2表示的反應(yīng)速率為0.225mol·-1·min-1 |
C.CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25% |
D.該溫度時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)為(mol/L)-2 |
容器 | 容器1 | 容器2 | 容器3 |
反應(yīng)物投入量(始態(tài)) | 1molCO2、3molH2 | 0.5molCO2、1.5molH2 | 1molCH3OH、1molH2O |
CH3OH的平衡濃度/mol?L-1 | c1 | c2 | c3 |
平衡時(shí)體系壓強(qiáng)/Pa | p1 | p2 | p3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
如圖所示,把試管放入盛有25 ℃的飽和澄清石灰水的燒杯中,試管開始放入幾小塊鎂片,再用滴管滴入5 mL鹽酸于試管中,試回答下列問題:
Ⅰ.(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式
________________________________________________________________________
(4)由實(shí)驗(yàn)推知,MgCl2溶液和H2的總能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量。
Ⅱ.已知斷開1mol H—H鍵,1mol N—H鍵、1 molNN鍵分別需要吸收的能量為436kJ、391kJ、946kJ。一定條件下由氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成1mol NH3需要________(填“放出”或“吸收”)________kJ的熱量。
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