高二化学填空题试题 - 极难题

右下图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。

请回答下列问题：

（1）当电极a为Al，电极b为Cu，电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置　　　　　 （填“能”或“不能”）形成原电池，若不能，请说明理由；若能，请指出正、负极材料：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。当反应中收集到标准状况下224mL气体时，消耗的电极质量为　　　　 g。

（3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂（如O2）反应所产生的化学能直接转化为电能。

现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，甲烷为燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液；则甲烷应通入　　　　　　　　 极（填a或b，下同），电子从　　　　 极流出，电解质溶液中OH－向　　　　 极移动。

（4）等质量的下列物质分别完全燃烧，放出热量较多的是　　　　 （填编号）

A．固体硫， B．硫蒸气.

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（1）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I,II,III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图:

①在0-30小时内，CH4的平均生成速率VⅠ、VⅡ和VⅢ从大到小的顺序为　　　　　　　　　 ；反应开始后的12小时内，在第　　　　 　　　 　　 种催化剂的作用下，收集的CH4最多。

②将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),该反应的△H=+206 kJ•mol-1（吸热反应）

能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是（　　　　 ）

A．升高体系温度 B．适当提高压强　 C．及时分离出气体H2 　 D．选择高效的催化剂

（2）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2, 化学方程式如下：2NO(g) +2CO(g)2CO2(g) +N2(g)　 ΔH<0(放热反应)

为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：

①前2s内的平均反应速率υ(N2)＝　　　　　　　　　 ，CO的平衡转化率为____________。 (结果均保留两位有效数字）

②写出该反应的平衡常数K的表达式________________。

③假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是　　　　 　 　　 。

A．选用更有效的催化剂　　　　　　 B．升高反应体系的温度

C．降低反应体系的温度　　　　　　 D．缩小容器的体积

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煤和煤制品（如水煤气、焦炭、甲醚等）已广泛应用于工农业生产中。

（1）已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　 △H=+131.3 kJ.mol-l

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)　 △H=+41.3 kJ.mol-l

则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为____________，该反应在_________（填“高温”、“低温”或“任何温度”）下有利于正向自发进行。

（2）利用炭还原法可处理氮氧化物（如NO等），发生的反应为C(s)+2NO(g)N2 (g)+ CO2 (g)。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，在T1℃时，不同时间测得的各气体的浓度如下表所示：

①10～20 min内，N2的平均反应速率可v(N2)=____________。

②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是_______（填字母）。

A．通入一定量的NO　　 　 B．加入一定量的活性炭

C．加入合适的催化剂　　 D．遁当缩小容器的体积

（3）研究表明，反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表所示：

若反应在500℃时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020 mol．L-l，在该条件下达到平衡时，CO的转化率为____________。

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(9分)下图是一套电解装置，两U型管中均盛有50.0 mL电解质溶液，a、b、c、d为 Pt电极。通电一段时间，d电极上析出金属Ag 2.16 g，没有气体产生。同时在b、c两极收集到标准状况下相同体积的气体。请回答：

（1）c为______极，写出c电极上的电极反应式：_______________，c极收集到的气体体积在标准状况下为___________L。

（2）b为______极，写出b电极上的电极反应式：开始时是____________、后来_______________。

（3）原CuCl2溶液中溶质的物质的量浓度为___________mol/L。

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下图是一个化学过程的示意图。

（1）通入O2的电极名称　　　　　　　　　　　　 、C(Pt)电极的名称是______________

（2）写出通入O2的电极上的电极反应式是_______　　 _______________________。

（3）写出通入CH3OH的电极上的电极反应式是______________________________。

（4）乙池中反应的化学方程式为__________________________________。

（5）当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2__________mL(标准状况下)；

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(7分) 某有机物A只含有C、H、O三种元素，常用作有机合成的中间体。现将8.4 g该有机物在14.56L（标况下）O2经充分燃烧后将产生的热气体（无有机物）先通过足量的无水CaCl2固体，发现该固体增重7.2g，然后再将该剩余气体通入足量的澄清石灰水，石灰水增重22.0g；质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子端的C≡C键，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积为6:1:1。（注：—OH接在不饱和碳上为不稳定结构）

（1）通过计算确定该有机物A的分子式为　　　　　　　　　　 　　 ，A的结构简式为　　　　　　　　　　　　　 。

（2）有机物B是A的同分异构体，1 mol B可与1mol Br2加成。该有机物所有碳原子在同一个平面，没有顺反异构现象。请写出B的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：

Fe2O3（s）+3CO（g） 2Fe（s）+3CO2（g） 　　 ΔH = a kJ mol－1

（1）已知： ①Fe2O3（s）+3C（石墨） = 2Fe（s）+3CO（g）　　 ΔH1 = + 489.0 kJ mol－1　

②C（石墨）+CO2（g） = 2CO（g）　　　　　　　　 ΔH2 = + 172.5 kJ mol－1

则a =　　　　 kJ mol－1。

（2）冶炼铁反应的平衡常数表达式K =　　　　 ，温度升高后，K值　　　　 （填“增大”、“不变”或“减小”）。

（3）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2 L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

① 甲容器中CO的平衡转化率为　　　　 。

② 下列说法正确的是　　　　 （填字母）。

a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态

b．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的

c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3

d．增加Fe2O3可以提高CO的转化率

（4）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。

①在a-c装置中，能保护铁的是　　　　 （填字母）。

②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是　　　　 （填名称）。

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氨在国民经济中占有重要地位。

（1）NH3的电子式为　　　　　　　　　　

（2）实验室中制取氨气的化学方程式为　　　　　　　　　 ，生成的气体可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒来检验，将产物溶于水，溶液呈酸性，用离子方程式表示原因　　　　　　　　 ；

溶液中离子浓度由大到小的顺序为　　　　　

（3）欲快速制取氨气，可将浓氨水滴入固体氢氧化钠中，其装置如图，请结合化学用语从化学平衡的角度解释：　　　　　　　　

（4）将SO2气体通入氯化钡溶液，未见有沉淀生成，继续通入NH3，则出现白色沉淀，请写出反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　 ；若将SO2气体通入酸化的硝酸钡溶液，也产生白色沉淀，用离子方程式加以说明 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）氨和肼（N2H4）是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。

肼——空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式　　　　　　　　　　 。

（6）氮氧化物的排放会对空气造成污染，利用氧化法除去烟气中的氮氧化物。首先向氮氧化物中补充氧气，然后将混合气体通入石灰乳中，使之转化为硝酸钙。已知某氮氧化物由NO和NO2组成，且n（NO）：n（NO2）=1：3.写出氧化吸收法除去氮氧化物的化学方程式___________________。

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（9分）已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC₂为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24，ECl₃能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2∶1，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）

（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。

（2）B的氢化物的分子空间构型是________。其中心原子采取________杂化。

（3）写出化合物AC₂的电子式________；一种由B、C组成的化合物与AC₂互为等电子体，其化学式为________。

（4）E的核外电子排布式是________，ECl₃形成的配合物的化学式为________。

（5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是________。

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（12分）（1）Cu位于元素周期表第I B族，Cu^2＋的核外电子排布式为________。

（2）右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为________。

（3）胆矾CuSO₄·5H₂O可写成[Cu(H₂O)₄]SO₄ H₂O，其结构示意图如下：

下列说法正确的是________（填字母）。

A．在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp³杂化

B．在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键

C．胆矾是分子晶体，分子间存在氢键

D．胆矾中的水在不同温度下会分步失去

（4）Cu₂O的熔点比Cu₂S的________（填“高”或“低”），请解释原因________。

（5）配合物Ni(CO)₄常温下为液态，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)₄属于________晶体；基态Ni原子的电子占有________种能量不同的原子轨道

（6）很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H₂发生加成反应。如

①CH₂=CH₂、②CH≡CH、③、④等，其中分子中C原子为SP²杂化的

有________（填物质序号），预测HCHO分子的立体结构为________形。

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