高中化学填空题

铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用图，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

已知：
①铝土矿的主要成分是Al₂O₃，此外还含有少量SiO₂、Fe₂O₃等杂质；
②溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：2Na₂SiO₃+2NaAlO₂+2H₂O═Na₂Al₂Si₂O₈↓+4NaOH
回答下列问题：
（1）溶解铝土矿时，其成分与NaOH溶液发生反应的离子方程式：              ．
（2）滤渣A的主要成分为             ；硅酸盐沉淀写成氧化物的形式是                ．
（3）在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂而不使用盐酸的原因是               ．
（4）若该工厂用mkg铝土矿共制得nkgAl（假设每步反应进行完全），则铝土矿中Al₂O₃的质量分数为      ．
（5）若将铝用酸溶解，下列试剂中最好选用            （填编号）．

A．浓硫酸

B．稀硫酸

C．稀HNO3

D．浓HNO3

（6）电解冶炼铝时用Na₃AlF₆作助熔剂，Na₃AlF₆是配合物，其中内界是         ，配位数为        ．

在3个温度、容积相同的1 L密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得一分钟后反应达到平衡时的有关数据如下[已知N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1]：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1molN2、3molH2	2molNH3	4molNH3
NH3的浓度（mol•L^-1）	c1	c2	c3
反应的能量变化	放出akJ	吸收bkJ	吸收ckJ
体系压强（Pa）	p1	p2	p3
反应物转化率	a1=25%	α2	α3

（1）由以上数据，甲、乙、丙达平衡时， N₂的浓度大小关系为__________________，从反应开始到达到平衡，甲中以H₂表示的反应速率是__________。
（2）该温度下，丙中反应2NH₃N₂＋3H₂的平衡常数是__________。
（3）a＋b______92.4(填“<”、“>”或“＝”，下同)；α₁＋α₃______1。
（4）若要使甲重新达平衡后c(NH₃)/c(N₂)比值变小，其他条件可采用________。
A．使用催化剂
B．增大氮气浓度
C．升高温度
D．缩小容器体积

在20 L的恒容密闭容器中，加入3 mol SO₃(g)和1 mol氧气，在某温度下使其反应，反应至4 min时，氧气的浓度为0.06 mol/L，反应至8 min时达平衡状态。

（1）在0～4 min内生成O₂的平均速率v(O₂)＝___ mol/(L·min)。
（2）整个过程中，各物质的浓度与时间的关系如图所示，则该温度下的平衡常数K＝______。
（3）若起始时按下表数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05 mol/L的是______，此时的平衡常数与（2）中相比________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

选项	A	B	C	D
SO3	1 mol	3 mol	3 mol	0 mol
SO2	2 mol	1.5 mol	0 mol	6 mol
O2	2 mol	1 mol	0 mol	5 mol

 

反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡，且起始时A与B的物质的量之比为 a∶b。则
（1）平衡时A与B的转化率之比是__________。
（2）若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，(a＋b)与(c＋d)所满足的关系是(a＋b)______(c＋d)(填“>”、“＝”、“<”或“没关系”)。
（3）设定a＝2 ，b＝1，c＝3，d＝2，在甲、乙、丙、丁4个相同的容器中A的物质的量依次是2 mol、1 mol、2 mol、1 mol，B的物质的量依次是1 mol、1 mol、2 mol、2 mol，C和D的物质的量均为0。则在相同温度下达到平衡时，A的转化率最大的容器是______(填容器序号，下同) 。

t℃时，将3molA和2molB气体通人体积为2L的密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(气)+B(气) xC(气)，2min时反应达到平衡状态(温度不变)，剩余1.8molB，并测得C的浓度为O.4mol/L，请填写下列空白：
（1）x=__________。
（2）比较达到平衡时，A、B两反应物的转化率：α(A)________α(B)(填>、=或<)
（3）若继续向原平衡混合物的容器中通人少量氦气(氦气和A、B、C)都不反应)后，下列说法中正确的是____________(填写字母序号)
A．化学平衡向正反应方向移动
B．化学平衡向逆反应方向移动
C．化学平衡不会发生移动
D．正、逆反应的化学反应速率将发生同等程度的改变
（4）在t℃时，若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入__________(填A或B)________mol(用a表示)，

对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
（1）相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下：
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1；
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ•mol^-1；
N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为_________________________。
（2）汽车尾气净化的一个反应原理为：2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)。一定温度下，将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。

NO的平衡转化率为_________，0~20min平均反应速率为_____________。

甲醇既可用于基本有机原料，又可作为燃料用于替代矿物燃料。
（1）以下是工业上合成甲醇的两个反应：
反应I： CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）       ΔH₁
反应II：CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）+ H₂O（g）    ΔH₂
① 上述反应符合“原子经济”原则的是       （填“I”或“II”）。
② 下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

由表中数据判断反应I为______热反应（填“吸”或“放”）。
③ 某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0．2 mol／L，则CO的转化率为                  ，此时的温度为               （从表中选择）。
（2） 已知在常温常压下：
① 2CH₃OH（l）＋3O₂（g）＝2CO₂（g）＋4H₂O（g）  ΔH₁ kJ／mol
② 2CO（g）+ O₂（g）＝ 2CO₂（g）         ΔH₂ kJ／mol
③ H₂O（g）＝ H₂O（l）           ΔH₃ kJ／mol
则反应CH₃OH（l）+ O₂（g）＝ CO（g）+ 2H₂O（l）    ΔH＝           kJ／mol
（3）现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr₂O²‾₇)时，实验室利用下图装置模拟该法：

① N电极的电极反应式为                         。
② 请完成电解池中Cr₂O²‾₇转化为Cr³⁺的离子反应方程式：
Cr₂O₇ ²‾+      Fe²⁺ +      [   ] ═=        Cr³⁺+     Fe³⁺+      H₂O
（4） 处理废水时，最后Cr³⁺以Cr(OH)₃形式除去，当c(Cr³⁺)=1×10‾⁵ mol•L^﹣1时，Cr³⁺沉淀完全，此时溶液的pH=         。(已知， K_sp[Cr(OH)₃]=6.4×10‾³¹，lg2=0.3)

下图是一个化学过程的示意图。

（1）图中甲池中OH^－移向            极（填“CH₃OH”或“O₂”）。
（2）写出通入CH₃OH的电极的电极反应式：                     。
（3）向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为           极（填“A”或"B”），并写出此电极的反应式：____                      。
（4）乙池中总反应的离子方程式：____    。
（5）当乙池中B(Ag)极的质量增加5.4g时，乙池的pH是                (若此时乙池中溶液的体积为500mlL)；此时丙池某电极析出1.60g某金属，则丙中的某盐溶液可能是          （填序号）。

A．MgSO4

B．CuSO4

C．AgNO3

D．AlCl3

（1）类似于碳原子，氮原子间也可形成链状结构。某链状结构氮氢化合物中，氮原子间只以N—N单键形式连接形成氢化物。该系列氮氢化合物化学通式为________________(n表示氮原子个数)。
（2）氧元素的氢化物除H₂O外，还有H₂O₂；碳元素的氢化物除CH₄外，还有C₂H₆；氮元素的氢化物除NH₃外，还有含2个氮原子的分子的化学式为________，其沸点比氨气________________（填“高”或“低”），该氢化物与足量盐酸反应的化学反应方程式为__         。
（3）生活中广泛使用烃类物质(CmHn)燃料，火箭发射时的高能燃料常用氮氢化合物，比如肼N₂H₄。2014年10月31日在测试飞行时坠毁的维珍银河公司“太空船2号”商业载人飞船用N₂H₄燃料，但助燃剂选择不当据说是事故原因之一。经分析该助燃剂分子由氮、氧原子组成，分子中原子最外层电子总数和CO₂分子中原子最外层电子总数相同。该助燃剂的化学式为________。上述燃烧反应产物绿色、环保，书写该燃烧反应的化学方程式为____    。
（4）分子式为N4的氮元素同素异形体，结构等同于白磷，N₄中每个原子满足最外层8e^一结构。则lmol N4中含有          对共用电子对。已知NH₃、一定条件下都可以和H⁺结合。则N₄和足量的H⁺反应生成的粒子的化学式为________________。

在溶液中，反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)="0.100" kJ·mol^-1、c(B)="0.200" kJ·mol^-1及c(C)="0" kJ·mol^-1。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。

请回答下列问题：
（1）与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件；所改变的条件分别：
②_______________；③_______________。
（2）实验②平衡时B的转化率为_________；该反应的△H _____0；(填“＞”、“＜”、或“＝”)理由是_________________________________________。
（3）该反应进行到4.0min时的平均反应速率：实验③：v(B)＝___________________。

苯甲酸苯酯是重要的有机合成中间体，工业上用二苯甲酮制备苯甲酸苯酯。

制备苯甲酸苯酯的实验步骤为：
步骤1：将20mL浓H₂SO₄与40mL冰醋酸在下图装置的烧杯中控制在5℃以下混合。

步骤2：向烧杯中继续加入过硫酸钾25g，用电磁搅拌器搅拌4~5分钟，将二苯甲酮9.1g溶于三氯甲烷后，加到上述混合液中，控制温度不超过15℃，此时液体呈黄色。
步骤3：向黄色液体中加水，直至液体黄色消失，但加水量一般不超过1mL，室温搅拌5h。
步骤4：将反应后的混合液倒入冰水中，析出苯甲酸苯酯，抽滤产品，用无水乙醇洗涤，干燥
（1）步骤1中控制在5℃以下混合的原因为                     。
（2）步骤2中为控制温度不超过15℃，向混合液中加入二苯甲酮的三氯甲烷溶液的方法是            。
（3）步骤3中加水不超过1mL，原因是                     。
（4）步骤4中抽滤用到的漏斗名称为                       。
（5）整个制备过程中液体混合物会出现褐色固体，原因是                               ；除去该固体操作为                       。

高分子纳米活性钛无霸是钛氧化物经过光照射，在其表面产生氧化性极强的活性离子，这种活性离子可以分解存在生活空间中的一些有害物质（甲醛、氮氧化物等）。
（1）Ti²⁺的基态价电子排布式为                        。
（2）甲醛分子中C原子轨道杂化类型为             。1mol甲醛分子中含有σ键的数目为            。
（3）甲醛易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为                        。
（4）与N₂O互为等电子体的一种分子为                         (填化学式) 。
（5）某含钛化合物晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为                      。

氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛
（1）传统工业上利用氨气合成尿素
①以CO₂与NH₃为原料合成尿素的主要反应如下：
2NH₃(g)＋CO₂(g)＝NH₂CO₂NH₄(s)       ΔH＝－159.47 kJ·mol^－1
NH₂CO₂NH₄(s)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)   ΔH＝+ 72.49 kJ·mol^－1
反应2NH₃(g)＋CO₂(g)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g) ΔH＝                kJ·mol^－1。
②液氨可以发生电离：2NH₃(l)NH₂^－ + NH₄^＋，COCl₂和液氨发生“复分解”反应生成尿素，写出该反应的化学方程式                    。
（2）氨气易液化，便于储运，可利用NH₃作储氢材料
已知：2NH₃(g)N₂(g) + 3H₂(g) ΔH＝+92.4 kJ·mol^－1
① 氨气自发分解的反应条件是                   （填“低温” 或 “高温”）。
②其他条件相同，该反应在不同催化剂作用下反应，相同时间后，氨气的转化率随反应温度的变化如右图所示。

在600℃时催化效果最好的是                   （填催化剂的化学式）。c点氨气的转化率高于b点，原因是                                。
（3）垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH₃表示)和氯化物，把垃圾渗滤液加入到如图所示的电解池（电极为惰性材料）进行电解除去NH₃，净化污水。该净化过程分两步：第一步电解产生氧化剂，第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N₂。

①写出电解时A极的电极反应式：                        。
②写出第二步反应的化学方程式：                        。

葡萄酒常用Na₂S₂O₅做抗氧化剂。
（1）1.90g Na₂S₂O₅最多能还原        mLO₂(标准状况)。
（2）0.5mol Na₂S₂O₅溶解于水配成1L溶液，该溶液pH=4.5。溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图所示。

写出Na₂S₂O₅溶解于水的化学方程式         ；当溶液pH小于1后，溶液中H₂SO₃的浓度变小，其原因可能是                                     。
已知：K_sp[BaSO₄]＝1×10^－10，K_sp[BaSO₃]＝5×10^－7。把部分被空气氧化的该溶液pH调为10，向溶液中滴加BaCl₂使SO₄^2－沉淀完全[c(SO₄^2－)≤1×10^－5mol·L^－1]，此时溶液中c(SO₃^2－)≤       mol·L^-1。
（3）葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量测定（已知:SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI）：准确量取100.00mL葡萄酒样品，加酸蒸馏出抗氧化剂成分。取馏分于锥形瓶中，滴加少量淀粉溶液，用物质的量浓度为0.0225mol·L^-1标准I₂溶液滴定至终点，消耗标准I₂溶液16.02mL。重复以上操作，消耗标准I₂溶液15.98mL。计算葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量 (单位：mg·L^－1，以SO₂计算，请给出计算过程。)

工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃，不考虑其他杂质) 制取七水合硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O) ，流程如下：

（1）浸取时，溶液中的Fe²⁺易被空气中的O₂氧化，其离子方程式为             。能提高烧渣浸取速率的措施有          （填字母）。
A．将烧渣粉碎   B．降低硫酸的浓度   C．适当升高温度
（2）还原时，试剂X的用量与溶液pH的变化如图所示，则试剂X可能是            （填字母）。

A．Fe粉     B．SO₂     C．NaI
还原结束时，溶液中的主要阴离子有            。
（3）滤渣Ⅱ主要成分的化学式为              ；由分离出滤渣Ⅱ后的溶液得到产品，进行的操作是           、           过滤、洗涤、干燥。