1、用图示装置及药品制备有关气体，其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 |
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实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A．A
B．B
C．C
D．D
2、我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2捕获与CO2重整是CO2利用的研究热点。其中CH4与CO2重整反应体系主要涉及以下反应：
a.CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H1
b.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
c.CH4(g)C(s)+2H2(g) △H3
d.2CO(g)CO2(g)+C(s) △H4
e.CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) △H5
(1)根据盖斯定律，反应a的△H1=_______(写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。
A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小
(3)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2会进一步和水反应，发生电离：
①CO2(g)CO2(aq)
②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+
(aq)
25°C时，反应②的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为ymol·L-1kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为_______mol·L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)。
(4)105°C时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)
M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa.保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于_______kPa。
(5)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为_______(写离子符号)；若所得溶液c()：c(
)=2：1，溶液pH=_______。(室温下，H2CO3的K1=4×10-7；K2=5×10-11)
(6)CaO可在较高温度下捕集CO2，在更高温度下将捕集的CO2释放利用。与CaCO3热分解制备的CaO相比，CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是_______。
3、氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。回答下列问题：
（1）实验室可用上图所示装置合成氨。
①亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为NO2-＋NH4+
N2↑＋2H2O。
②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞试剂。反应一段时间后，锥形瓶中溶液变红，则气体X的成分为N2、水蒸气、________和________（填化学式）。
（2）最近斯坦福大学研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统，可持续合成氨，其原理如图所示。
①图中反应Ⅱ属于________（填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。
②反应Ⅲ中能量转化的方式是________（填“电能转变为化学能”或“化学能转变为电能”）。
（3）液氨可用作制冷剂，液氨汽化时________（填“释放”或“吸收”）能量；液氨泄漏遇明火会发生爆炸。已知部分化学键的键能数据如下表所示：
共价键 | N-H | O=O | N≡N | O-H |
键能/kJ·mol－1 | 391 | 498 | 946 | 463 |
则反应4NH3（g）＋3O2（g）=2N2（g）＋6H2O（g）的反应热ΔH＝________。
4、化学学习活动小组学习了铁铜化合物知识后，查阅资料，积极思考，提出了一系列问题，请予以解答：
（1）氯化亚铜（CuCl）是重要的化工原料，工业上常通过下列反应制备CuCl：
2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋Na2CO3=2CuCl↓＋3Na2SO4＋CO2↑
查阅资料可得，CuCl可以溶解在FeCl3溶液中，请写出该反应的离子方程式是___________；
（2） 已知：Cu2O在酸溶液中发生歧化反应：Cu2O+2H+=Cu2++Cu +H2O
现将一定量混合物（Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe）溶解于过量稀盐酸中，反应完全后，得到W（包括溶液和少量剩余固体），此时溶液中一定含有的阳离子_________________（用离子符号表示）；继续往W中通入足量的氯气，不断搅拌，充分反应，溶液中哪些离子的物质的量一定有明显变化________________（用离子符号表示）；不通入气体，改往W中加入过量铁粉，过滤，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2mol I-时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是_____________________。
5、镓(Ga)位于周期表的第四周期，与Al同主族，主要存在Ga3+、GaO2-两种离子形态，被广泛应用于电子工业。
(1)Ga的原子序数为______。
(2)半导体材料氮化稼是由Ga与NH3在一定条件下合成的，该过程中每生成3molH2时，就会放出30.8kJ的热量。
①反应的热化学方程式是________。
②反应的化学平衡翻常数表决达式是_________________。
③在恒温恒容的密闭体系内进行上述可逆反应，下列有关表达正确的是_____(填字母代号)．
A.Ⅰ图象中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压
B.Ⅱ图象中纵坐标可以为稼的转化率
C.Ⅲ图象中纵坐标可以为化学反应速率
D.Ⅳ图象中纵坐标可以为体系内混合气体的平均相对分子质量
(3)工业上多用电解精炼法提纯稼。具体原理如下图所示：
已知：金属的活动性Zn>Ga>Fe>Cu
①X为电源的_____极，电解精炼稼时阳极泥的成分是__________；
②在电解过程中使某种离子迁移到达阴极并在阴极放电析出高纯稼, 请写出该电解过程中的电极反应方程式：阳极_________；阴极_________。
6、以某含铜矿石[主要成分是FeCuSi3O13(OH)4，含少量SiO2、CaCO3]为原料制备CuSO4·5H2O的流程如下：
已知相关试剂成分和价格如下表所示：
请回答下列问题：
（1）含铜矿石粉碎的目的是_______。
（2）酸浸后的溶液中除了Cu2+外，还含有的金属阳离子是_______。
（3）固体1溶于NaOH溶液的离子方程式为__________。
（4）结合题中信息可知：所选用的试剂1的名称为_______；加入该试剂时，发生反应的离子方程式为_________。
（5）试剂2 可以选择下列物成中的______。滤渣2中一定含有的物质为______(填化学式）。
A. Cu B.CuO C.Cu(OH)2 D.Fe
（6）CuSO4·5H2O用于电解精炼铜时，导线中通过9.632×103C的电量，测得阳极溶解的铜为16.0g。而电解质溶液（原溶液为1 L）中恰好无CuSO4，则理论上阴极质量增加_____g，原电解液中CuSO4的浓度为__ 。已知一个电子的电量为1.6×10-19C）
7、镁化合物具有广泛用途。请回答有关镁的下列问题：
（1）单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的____，还生成少量的______（填化学式）；
（2）CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂，其中镁的化合价是___________，该化合物水解的化学方程式为____________；
（3）下图是金属镁和卤素反应的能量变化图（反应物和产物均为298K时的稳定状态）。
下列选项中正确的是_____________（填序号）。
① MgI2中Mg2+ 与I- 间的作用力小于MgF2中Mg2+ 与F- 间的作用力
② Mg与F2的反应是吸热反应
③ MgBr2与Cl2 反应的△H ＞ 0
④ 化合物的热稳定性顺序为MgI2 ＜ MgBr2 ＜ MgCl2 ＜ MgF2
⑤ MgF2(s) + Br2(l) = MgBr2(s) + F2(g) △H = +600 kJ · mol-1
8、元素铬（Cr）在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
（1）Cr3+ 与 Al3+ 的化学性质相似，在Cr2(SO4)3 溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是_________。
（2）CrO42− 和 Cr2O72− 在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1. 0 mol·L−1的Na2CrO4 溶液中c(Cr2O72−) 随c(H+) 的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
②由图可知，溶液酸性减小，CrO42− 的平衡转化率__________（填“增大”“减小”或“不变”）。根据A点数据，计算出该转化反应的逆反应的平衡常数为__________。
③升高温度，溶液中CrO42−的平衡转化率减小，则该反应的ΔH____0（填“大于”“小于”或“等于”）。
（3）+6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的 Cr2O72− 还原成 Cr3+，反应的离子方程式为______________。
9、下图是工业上以天然气、空气为原料合成氨的一种工艺流程：
（1）脱硫反应第一步是利用Fe(OH)3除去H2S，该反应的化学方程式是____________。
（2）脱硫反应第二步是利用空气氧化回收硫，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________，下列试剂中也适宜作此反应的氧化剂的是________（填选项）。
A．Cl2 B．H2O2 C．KMnO4 D．O3
（3）流程中Fe(OH)3和K2CO3可循环利用，你认为流程中还可循环利用的物质有_______。
（4）合成氨反应的原料气中V(N2)∶V(H2)=1∶3。平衡混合物中氨的含量与温度、压强的关系如下图所示：
则A、B、C三点对应的化学平衡常数KA、KB、KC的关系是___________（用“>”、“<”或“=”表示）；A点H2的平衡转化率为________。
10、V2O5(五氧化二钒)可作为化学工业中的催化剂，广泛用于冶金化工等行业，工业上以含钒废料(含有V2O3、Fe2O3、Al2O3、CuO、有机物等)来制备V2O5的一种工艺流程如下：
已知：Ⅰ．含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：
pH | 4~6 | 6~8 | 8~10 |
主要离子 |
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Ⅱ．25°C时，难溶电解质的溶度积常数如下表所示：
难溶电解质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
Ksp | 2.2×10- 20 | 4.0×10-38 | 1.3×10-33 | 1.8×10-11 |
Ⅲ． NH4VO3是白色粉末，微溶于冷水，可溶于热水。
回答下列问题：
(1)“焙烧”过程中除了V2O3、Fe2O3、Al2O3、CuO中的物质参加反应外，“焙烧”的另外一个作用为_______。
(2)“调pH”的作用除了沉淀某些阳离子外，还有_______。
(3)常温下，加适量的氨水调节pH得到滤渣1，若“调pH”为6.5，则Al3+_______沉淀完全(填“已”或“未”) (离子浓度≤1.0× 10-5mol·L-1，认为沉淀完全)。
(4)若“净化II”时直接加入足量的( NH4)2CO3，可能导致的后果为_______。写出一种与
空间结构相同的分子和离子_______。
(5)“洗涤”NH4VO3沉淀时可选用的洗涤剂为_______(填“热水”或“冷水”)。
(6)“煅烧”时，除生成V2O5外，还生成参与大气循环的气体，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
11、铁及其化合物在生产生活中应用广泛，如铁红（Fe2O3）可作为颜料，电子工业常用一定浓度的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板。 aFe2（SO4） 3·b（NH4） 2SO4·cH2O，（硫酸铁铵）常用于生活饮用水、工业循环水的净化处理。
（1）现有一含有Fe2O3和Fe3O4的混合物样品，测得n（Fe）:n（O）=1:1.375,则该样品中Fe2O3的物质的量分数为___________。（结果保留2位有效数字）
（2）CuO和Fe2O3的混合物9.6 g在高温下与足量的CO充分反应，反应后全部气体用100mL 1.2mol/L Ba（OH）2 溶液吸收，生成15.76 g白色沉淀。则吸收气体后溶液中的溶质的化学式为__________，混合物中CuO和Fe2O3的物质的量之比为___________。
（3）称取某硫酸铁铵样品7.00 g，将其溶于水配制成100 mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到1.07 g沉淀；向另一份溶液中加入含0.025 molBa （NO3）2的溶液，恰好完全反应，求该硫酸铁铵的化学式_________。
（4）现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入800mL 3mol/L的FeCl3溶液中，一段时间后，将该线路板取出，向溶液中加入铁粉56.0 g，充分反应后剩余固体51.2 g，求所得溶液中溶质的物质的量浓度_________（忽略反应前后溶液体积的变化）。
12、“煤基甲醇制取低碳烯烃技术(简称为DMTO-Ⅲ)”是以煤或天然气合成的甲醇为原料，通过非石油资源生产低碳烯烃的核心技术，它包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段。煤的气化和液化阶段发生的主要反应为①、②烯烃化发生的主要反应为③、④。
①C(s) + H2O(g)
CO(g) + H2(g) ΔH1 = +131.3 kJ·mol−1
②CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH2 = -91.3 kJ·mol−1
③2CH3OH(g)C2H4(g) + 2H2O(g) ΔH3 = -11.72 kJ·mol−1
④ 3CH3OH(g)C3H6(g) + 3H2O(g) ΔH4 = -30.98 kJ·mol−1
回答下列问题：
(1)提高反应①中C的转化率的反应条件是_______(填标号)。
A．低温、低压
B．高温、高压
C．高温、低压
D．低温、高压
(2)已知反应②中相关化学键的键能数据如下表，表中a的值为_______。
化学键 | H—H | C—O | C | H—O | C—H |
E/(kJ·mol−1) | 436 | a | 1075 | 463 | 413 |
(3)在一定温度、恒定压强的密闭容器中，若只发生3CH3OH(g)C3H6(g) + 3H2O(g)反应，进料比n(CH3OH)：n(Ar)分别为8:1、4:1、1:1的CH3OH、Ar混合气，在烯烃化过程中C3H6的平衡产率分别是d、e、f，它们由大到小的顺序是_______，呈现这种变化的原因是_______。
(4)在一定的温度范围和压强条件下，用Ca/HZSM-5作催化剂时，甲醇转化为烯烃反应中温度、甲醇转化率和产物选择性(
)的关系如图所示：
① 甲醇生成丙烯反应的反应平衡常数K(a)_______K(b)(填“＞”或“＜”)；甲醇转化率随温度升高而变化的主要原因是_______；
② 为了提高生成乙烯的反应速率和选择性，还可以选择适合的_______；
③ 490℃时，在体积为1 L的刚性容器中通入c mol甲醇，反应达到平衡(假设其余副反应对平衡没有影响)，该温度下甲醇转化为丙烯反应的平衡常数K =_______mol·L−1(列出计算表达式即可)
13、硫及其化合物在日常生活、工业生产中都非常普遍。
(1)SO2、H2S都是常见的污染性气体，具有一定的毒性。请再写出两种与酸雨、光化学烟雾和臭氧层空洞均有关的污染性气体：___________。
(2)变废为宝是治理污染的常用手段。以V2O5为催化剂，将SO2氧化为SO3，再进一步转化为硫酸，是工业上制取硫酸的常用方法。该过程可分为如下步骤：
(i)SO2(g)＋V2O5(s) SO3(g)＋V2O4(s)，活化能为Ea1。
(ii)2V2O4(s)＋O2(g) 2V2O5(s)，活化能为Ea2。
能量变化如图所示。
总反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的
___________ kJ∙mol−1 (用E1～E5中的合理数据组成的代数式表示)。决定SO2催化氧化的总反应速率的是步骤___________(填(i)或(ii))，其活化能为___________ kJ∙mol−1 (用E1～E5中的合理数据组成的代数式表示)。
(3)在水中，硫酸是一种强酸，但实际上只有第一步电离是完全的，第二步电离并不完全，电离方程式可表示为：H2SO4=H＋＋
，
H＋＋
。
①25℃时，Na2SO4溶液的pH___________(填“＞”“＜”或“=”)7。
②0.100 mol∙L−1的稀硫酸中，c(H＋)=0.109 mol∙L−1，求硫酸第二步电离的电离常数___________(写出计算过程，结果保留三位有效数字)。
(4)液态水中，水存在自偶电离：H2O＋H2O H3O＋＋OH－。平常书写的H＋，实际上是纯水或水溶液中H3O＋的缩写。如HCl在水中电离，完整写法是HCl＋H2O=H3O＋＋Cl－。
①液态的醋酸(用HAc表示)中，同样存在HAc的自偶电离，其方程式可表示为___________。
②用醋酸作溶剂时，硫酸是一种二元弱酸。将少量H2SO4溶于冰醋酸中，第一步电离的完整写法是___________。若保持温度不变，关于该所得溶液，下列说法正确的是___________。
A．加入少量冰醋酸，c()与c()均减小
B．加入少量H2SO4，H2SO4的电离程度增大
C．加入少量NaAc固体。c()与c()的比值减小
D．加入少量Na2SO4固体，c(Ac－)减小
