高中化学简答题

(5分)（1）已知2Na＋2H₂O＝2NaOH＋H₂↑中水是氧化剂，请写出一个水做还原剂的置换反应的化学反应方程式______________________
（2）瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分MnO₂)与浓盐酸混合加热，在世界上首先制得了氯气，写出该反应的离子方程式_____________________________________________
（3）在下图的四条直线分别表示钠、铜、铝、铁与足量Cl₂反应时，消耗金属的质量(纵轴)与反应掉的氯气质量(横轴)的关系，其中代表铜与Cl₂反应的直线是________，如果横轴表示消耗掉的硫的质量，则c表示的是四种金属中的______________

（4）硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应，生成一种能使淀粉溶液变蓝的单质和一种含有两种元素的物质，当有0.5molCuSO₄参加反应时转移电子数为3.01×10²³，写出符合此反应的离子方程式                。

有A、B、C、D四种短周期主族元素，其原子序数依次增大。A、B可形成A₂B和A₂B₂两种共价化合物，B、C同主族且可形成CB₂和CB₃两种化合物。完成下列问题。
（1）C的名称为________
（2）写出表示非金属性C＜D的化学方程式（任一个）：________             。
（3）金属元素E是中学化学常见元素，位于元素周期表的第四周期。该元素可与D形成ED₂和ED₃两种化合物。将E的单质浸入ED₃溶液中，溶液由黄色逐渐变为浅绿色，该反应的离子方程式为___________。
（4）请依据（4）中的反应，设计一个原电池。要求：画出实验装置图，注明电解质溶液名称、正负极及正负极材料，并标出电子移动方向，写出负极反应式。

负极反应式：____________________。

I（1）某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。

实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应是__________热反应；（b）中温度降低， 根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该__________其生成物的总能量。
（2）下列反应：①氢氧化钠与硫酸，②一氧化碳与氧气，③八水合氢氧化钡与氯化铵，④金属铜与硝酸银。其中（用序号填空）：
能设计成原电池的反应是____________________________________________。
II（1）有下列几种物质
A．金刚石和石墨   
B．C₂H₆和C₅H₁₂   
C．C₂H₄和C₂H₆
D．CH₃CH₂CH₂CH₃和CH₃CH（CH₃）₂   
E．³⁵Cl和³⁷Cl
属于同分异构体的是________；属于同素异形体的是________；属于同系物的是________；属于同位素的是________。
（2）两种粒子的核外电子排布相同，核电荷数不同，则它们可能是（   ）
A．两种不同元素的原子        B．一定是两种不同的离子
C．同一元素的原子和离子      D．两种不同元素的原子和离子
III:（1）C₇H₁₆名称        
（2）指出下列反应的类型
乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色：_________________
（3）写出反应的化学方程式：三氯甲烷与氯气在光照下反应_________________

已知NO₂和N₂O₄之间发生可逆反应： 2NO₂ (g) (红棕色)N₂O₄(g) (无色)
（1）在烧瓶A和B中盛有相同浓度的NO₂与N₂O₄的混合气体，中间用止水夹夹紧，浸入到盛有水的烧杯中，如图所示。

分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH₄NO₃固体，观察到的现象是：A中气体红棕色加深，B中              。这说明，当条件改变时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立起新的平衡，即发生          。
（2）下图是在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO₂气体后，反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是                       。

a．t₁时，反应未达到平衡， NO₂浓度在减小
b．t₂时，反应达到平衡，反应不再进行
c．t₂～t₃，各物质浓度不再变化
d．t₂～t₃，各物质的浓度相等
e．0～t₂，N₂O₄浓度增大
f．反应过程中气体的颜色不变
（3）某容积2L的密闭容器中充入一定量的NO₂和N₂O₄的混合气体，在一定温度压强下，两者物质的量随时间变化如图所示。

①表示NO₂变化的曲线是    (填“X”或“Y”)。
②在0到1 min内用Y的浓度变化表示的该反应的
反应速率是    mol·L^－1·min^－1

下图为元素周期表的一部分，请根据元素①～⑧在表中的位置，回答下列问题：

（1）在上述元素的最高价氧化物对应的水化物中：属于强酸的是      （用化学式表示，下同）；碱性最强的是              。
（2）④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序是         （用离子符号表示）。
（3）有两种离子化合物，均由①、④、⑤、⑧四种元素组成，这两种物质可在水溶液中发生反应。写出该反应的离子方程式：                               。
（4）请写出涉及上述有关元素的两个置换反应（要求：同一反应中两种单质对应元素既不同周期也不同主族)                              ；
（5）由表中元素形成的常见无机化合物A、B、C、X有以下转化关系：

若A、B、C含同一金属元素，X为强电解质，且反应都在溶液中进行。B的化学式为          。
X的化学式可能为（写出不同类物质）          或          。

原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、 Z、W, 四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族。M元素与X同主族，与W同周期。
（1）M元素是__________（填元素符号）。
（2）Z、W形成的气态氢物的稳定性为_______>________。（填化学式）
（3）写出M完全燃烧生成的氧化物的电子式________，该氧化物与水反应的离子方程式________。
（4）由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的—种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，离子方程式为_______。
（5）由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A，已知①1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体。②A能与盐酸反应产生气体B，该气体能与氯水反应。则A是_______（填化学式）。写出该气体B与氯水反应的离子方程式____________________。
（6）由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物C,1mol C中含有6mol结晶水。对化合物C进行下实验：a．取C的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和无色刺激性气味气体。过一段时间白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色；b．另取C的溶液，加入过量BaCl₂溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解。C的化学式为______________________________。

（共11分）（1）下列说法正确的是
A．化学反应的实质就是旧化学键的断裂，新化学键的形成，在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然伴随着能量的变化
B．钢铁的电化腐蚀中，吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应都为：Fe－2e^- = Fe²⁺
C．可逆反应在一定条件下，有一定的限度，当反应进行到最大限度后，反应物就不再转化为生成物
D．放热反应发生时，不一定要加热。但吸热反应必须要加热才能发生
（2）在 101 kPa 时，2g H₂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表示为                           ；
（3）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产甲醇：CO₂(g）+3H₂(g） CH₃OH(g） +H₂O(g）；
下图表示该反应进行过程中能量的变化。（单位为：kJ·mol^-1）该反应是           （填“吸热”或“放热”）反应。△H   0（填“＞”或“＜”）。

（4）比较下面各组热化学方程式，△H₁＜△H₂的是    （即前一反应放热较多的是）    。
A．2H₂(g） + O₂(g） = 2H₂O(g ） △H₁    2H₂(g） + O₂(g） = 2H₂O(1） △H₂
B．S(g） + O₂(g） = SO₂(g ） △H₁       S(s） + O₂(g） = SO₂(g ） △H₂
C．C(s） + 1/2O₂(g） ="CO" (g ） △H₁     C(s） +O₂(g） =CO₂ (g ） △H₂
D．H₂(g） + Cl₂(g） ="2HCl(g" ） △H₁      1/2H₂(g） +1/2 Cl₂(g） ="HCl(g" ） △H₂
（5）101 kPa条件下，14g N₂和3g H₂反应生成NH₃的能量变化如下图示意：

又已知：①已知b=1173；
②25 ℃、101 kPa下N₂(g）+3H₂ (g） 2 NH₃ (g）  △H =－92 kJ·mol^-1
则a =                       。

据图回答下列问题：

Ⅰ、（1)若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是___________________
负极反应式为：______________________________。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为________(填Mg或Al)，总反应化学方程式为____________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其正极的电极反应式为______________。
Ⅲ、中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇（CH₄OH）燃料电池的工作原理如下图所示。

①该电池工作时，b口通入的物质为_______，c口通入的物质为______。
②该电池正极的电极反应式为：_______

下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩中10种元素用元素符号或化学式填空回答以下问题：

Ⅰ．填写下列空白：
（1）非金属性最强的元素是           （填元素符号），其离子结构示意图为                    。
（2）写出②的氢化物的电子式：            ，该氢化物的水溶液显______（填“酸性”、“碱性”或“中性”），该溶液与少量AlCl₃溶液反应的离子方程式：                         。
（3）最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是       ，写出该物质与⑦的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为：                        。
（4）写出由③⑤⑩三种元素组成、且暴露空气中易变质的化合物化学式：      ；该化合物含有化学键类型有：                       ；
写出该物质暴露空气中变质的化学方程式：                          。
Ⅱ．由上述部分元素组成的物质间，在一定条件下，可以发生下图中的变化，其中A是一种淡黄色固体，可作供氧剂。X是一种氢化物,常温下为液体。则：

（1）写出A的晶体中存在的作用力有：                            ；
（2）气体Y是一种大气污染物，无色、有刺激性气味的，直接排放会形成酸雨。写出气体C与气体Y反应的化学方程式：                           ；
（3）在100 mL 18 mol/L的F浓溶液中加入过量铜片，加热使之充分反应，产生气体的体积为11.2 L（标况下），则反应过程中转移的电子数为           。

X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素原子核外有三个能级，各能级电子数相等，Y的单质在空气中燃烧生成一种淡黄色的固体；Z元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，M原子外围电子排布式为3dⁿ4sⁿ；W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子。请回答：
（1）X元素在周期表中的位置是     ；
W^2＋离子的外围电子排布式为      。
（2）X 能与氢、氮、氧三种元素构成化合物 XO(NH₂)₂，其中X原子和N原子的杂化方式为分别为      、      ，该化合物分子中的键与键的个数之比是      ；该物质易溶于水的主要原因是               。
（3）已知Be和Al元素处于周期表中对角线位置，化学性质相似，请写出Y元素与Be的最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式
（4）M晶体的原子堆积方式为六方堆积（如图所示），则晶体中M原子配位数是         。某M配合物化学式是[M(H₂O)₅Cl]Cl₂·H₂O，1 mol该配合物中含配位键的数目是      。

（5）X 的某种晶体为层状结构，可与熔融金属钾作用。钾原子填充在各层之间，形成间隙化合物，其常见结构的平面投影如图①所示，则其化学式可表示为                  。

（6）Y离子和Z离子比较，半径较大的是＿＿＿（写离子符号），元素Y与元素Z形成的晶体的晶胞结构是如图②所示的正方体，设晶胞中最近的两个Z离子的距离为a cm ，该化合物的摩尔质量为bg/ mol ，则该晶胞密度的计算式为             。(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数用N_A表示)。

(14分)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：
（i）制备合成气：CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g) △H₁＝＋206.0kJ/mol
（ii）合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H₂
请回答下列问题：
（1）制备合成气：将1.0mol CH₄和2.0mol H₂O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应（i）；CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①已知100℃时达到平衡的时间为5min，则从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为：v(H₂) ＝  。
②图中p₁  p₂（填“＜”、”“＞”或“＝”）。
③为解决合成气中H₂过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO₂，发生反应如下：
CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为  。
（2）合成甲醇：在Cu₂O/ZnO作催化剂的条件下，向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H₂(g)，发生反应(ii)，反应过程中，CH₃OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如图所示。

①应（ii）需在   （填“高温”或“低温”）才能自发进行。
②据研究，反应过程中起催化作用的为Cu₂O，反应体系中含少量的CO₂ 有利于维持Cu₂O的量不变，
原因是  （用化学方程式表示）。
③在500℃恒压条件下，请在上图中画出反应体系中n(CH₃OH)随时间t变化的总趋势图。
（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：
CH₃OH(g)+CO(g)HCOOCH₃(g) ，科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是   。 (填“3.5×10⁶Pa”、“4.0×10⁶Pa”或“5.0×10⁶Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是    。

［化学—选修2：化学与技术］化学镀是指使用合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原成金属而沉积在镀件表面上的一种镀覆工艺。化学镀广泛用作金属、塑料、玻璃、陶瓷等许多材料的装饰和防护。在ABS工程塑料表面进行化学镀镍的流程如下：

回答下列问题：
（1）化学镀与电镀比较，优点之一是_________。
（2）镀件表面用热碱液清洗的作用是_________，镀件表面粗化的目的是增强亲水性及_________。
（3）镀件浸入AgNO₃溶液后，镀件表面吸附的SnCl₂将AgNO₃还原生成有催化活性的金属银，反应的化学方程式是_________。
（4）镀镍时，镀液中的Ni²⁺与H₂PO₂^-在催化表面上反应沉积镍，同时生成中强酸H₃PO₃及与金属镍物质的量相等的氢气，该反应的离子方程式是_________。
（5）化学镀某种金属时，反应时间与镀层厚度的实验数据记录如下表所示：

由此推断，镀层厚度y与反应时间t的关系式为_________；欲使镀层厚度为6anm，需要的反应时间为_________。
（6）化学镀镍废液中含有Ni²⁺等污染物，需转化为沉淀除去。已知25℃，Ksp[Ni(OH)₂]=2.0×10^-15。若加入碱后使废液的pH=10，则处理后的废液中镍元素的含量为_________mg·L^-1。

硫酰氯（SO₂Cl₂）是重要的化学试剂，可由如下反应制取：SO₂(g)+Cl₂(g) SO₂Cl₂(g)△H
针对该反应回答下列问题：
（1）已知：①SO₂(g)+Cl₂(g)+SCl₂(g) 2SOCl₂(g)△H₁=-akJ/mol
②SO₂Cl₂(g)+SCl₂(g) 2SOCl₂(g)△H₂=-bkJ/mol（a>b>0）
则△H=________kJ/mol（用a、b的代数式表示）
（2）为了提高该反应中Cl₂的平衡转化率，下列措施合理的是________（填字母序号）。

A．缩小容器体积

B．使用催化剂

C．增加SO2浓度

D．升高温度

（3）若在绝热、恒容的密闭体系中，投入一定量SO₂和Cl₂，发生该反应，下列示意图能说明t1 时刻反应达到平衡状态的是（填字母序号）。（下图中υ正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量）

（4）若在催化剂作用下，将n molSO₂与nmolCl₂充入容积可变的密闭容器中，并始终保持温度为T，压强为P。起始时气体总体积为10L，t min时反应达到平衡状态，此时气体总体积为8L。
①在容积改变的条件下，反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量变化来表示。则υ(SO₂)= _________。
②此温度下，该反应的K=_________。
③相同条件下，若将0.5nmolSO₂与0.5nmolCl₂充入该容器，到达平衡状态时，混合物中SO₂Cl₂的物质的量是_________。
（5）该反应的产物SO₂Cl₂遇水发生剧烈水解生成两种强酸，写出其化学方程式_______________；已知于水所得溶液中逐滴加入AgNO₃稀溶液时，最先产生的沉淀是______。

金属及其化合物在国民经济发展中起着重要作用。
（1）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu₂O+ Cu₂S=6Cu+SO₂
该反应的氧化剂是_________,当生成19.2gCu时，反应中转移的电子为_____mol。铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生成（碱式碳酸同）。该过程负极的电极反应式_______________。
（2）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（分别作为两个电极的反应物，固体陶瓷（可传导）为电解质，其原理如图所示：

①根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_______。

②放电时，电极A为____极，S发生_______反应。
③放电时，内电路中的的移动方向为_______（填“从A到B”或“从B到A”）。
④充电时，总反应为Na所在电极与直流电源_______极相连，阳极的电极反应式为________.

以化学反应原理为依据，以实验室研究为基础，可以实现许多化工生产。
I分解水制取氢气的工业制法之一是“硫-碘循环法”，主要涉及下列反应：

（1）分析上述反应，下列判断正确的是____。
a. 循环过程中产生1的同时产生
b. 反应①中还原性比强
c. 循环过程中需补充
d. 反应③易在常温下进行
（2）在一定温度下，向2L密闭容器中加入，发生反应②.物质的量随时间的变化如图所示。内的平均反应速率的转化率=_______

（3）恒温恒容条件下，硫发生转化的反应过程和能量关系如图所示。

请回答下列问题：
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式_______;
②恒温恒容时，和充分反应，放出热量的数值比_____（填“大”、“小”或“相等”）
II．氮化硅（）是一种新型陶瓷材料，工业上有石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：

（1）该反应平衡常数的表达式为K=_______.升高温度，其平衡常数_________（填“增大”、“减少”或“不变”）。
（2）该化学反应速率与反应时间的关系如图所示

时引起突变的原因是_____，引起变化的因素是_____,时引小变化、大变化的原因是_________.