高中化学填空题

燃煤能排放大量的CO、CO₂、SO₂，PM_2．5（可入肺颗粒物）污染也跟冬季燃煤密切相关。SO₂、CO、CO₂也是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。
（1）光气 （COCl₂）是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl₂（g）＋CO（g）COCl₂（g）制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中固定体积容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题：

① 0~6 min内，反应的平均速率v（Cl₂）＝               ；
②下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是              。（填字母）

A．体系中Cl2的转化率不变

B．体系中气体的平均摩尔质量不再改变

C．每消耗1mol CO的同时生成1mol COCl2

D．混合气体密度不变

③随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是            ；（填“增大”、“减小”或“不变”）
④比较第8 min反应温度T（8）与第15 min反应温度T（15）的高低：T（8）       T(15)
（填“<”、“>”或“＝”）。
⑤若保持温度不变，在第7 min 向体系中加入这三种物质各2 mol，则平衡
移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）；
（2）有一种用CO₂生产甲醇燃料的方法：CO₂＋3H₂CH₃OH＋H₂O
已知：CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g）△H＝－a kJ·mol^－1；
2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O（g）△H＝－b kJ·mol^－1；
H₂O（g）＝H₂O（l）△H＝－c kJ·mol^－1；
CH₃OH（g）＝CH₃OH（l）△H＝－d kJ·mol^－1，
则表示CH₃OH（l）燃烧热的热化学方程式为：____________________________；
（3）如图所示，利用电化学原理将SO₂转化为重要化工原料C

若A为SO₂，B为O₂，则负极的电极反应式为：________________________；

铝是用途广泛的金属材料，目前工业上主要用铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)来制取铝，其常见的过程如下：

请回答下列问题：
（1）沉淀B的化学式为              ，溶液C中阴离子主要是             。
（2）操作Ⅰ是                （填操作名称）
（3）写出①过程中发生反应的离子方程式                      。
（4）Al(OH)₃沉淀必须进行洗涤才能通过操作Ⅳ获得纯净Al₂O₃，操作Ⅳ是            （填操作名称），简述洗涤沉淀的操作方法：                     。
（5）生产过程中，除水、CaO和CO₂可以循环使用外，还可循环使用的物质有       （填化学式）。
（6）电解Al₂O₃制取金属Al的阳极电极反应式为                       。

氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。

（1）基态硼原子的电子排布式为                               。
（2） 关于这两种晶体的说法，正确的是                  (填序号)。
a.立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
b.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
c.两种晶体中的B－N键均为共价键
d.两种晶体均为分子晶体
（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为         ，其结构与石墨相似却不导电，原因是                               。
（4）立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为                    。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是                      。
（5）NH₄BF₄(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1mol NH₄BF₄含有         mol配位键。

现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：

元素编号	元素性质或原子结构
T	M层的电子数为K层电子数的3倍
X	其氢化物的空间构型为正四面体
Y	常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z	元素最高正价是＋7价

（1）元素T的阴离子的结构示意图            ；元素X的最高价氧化物的电子式                ；
（2）元素Y 在周期表中位于         周期，         族。该元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M，M中含有的化学键类型有                        ；
（3）四种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是     （填物质化学式）
（4）元素Z与元素T相比，非金属性较强的是             （用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是     
a. 常温下Z的单质和T的单质状态不同
b. Z的氢化物比T的氢化物稳定
c. Z的最高价氧化物所对应的水化物比T的最高价氧化物所对应的水化物的酸性强
d. Z的氢化物比T的氢化物溶解度大
e. Z的单质与H₂化合比 T的单质与H₂化合更容易
（5）含有34个电子的元素X的氢化物的分子式             
（6）写出实验室制备Z单质的化学方程式：             
（7）比较T和Z的简单离子的半径大小:                 (用元素离子符号表示)

700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H₂O,发生反应：CO（g）＋H₂O（g） CO₂（g）＋H₂（g）反应过程中测定的部分数据见下表（表中t₂＞t₁）：

反应时间/min	n（CO）/mol	n（H2O）/ mol
0	1.20	0.60
t1		0.20
t2	0.80

依据题意回答下列问题：
（1）反应在t₁min内的平均速率为v（H₂）＝            mol·L^－1·min^－1
（2）保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH₂O，到达平衡时，n（CO₂）＝           mol。

（3）温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为         反应（填“放热”或“吸热”）。
（4）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入CO（g）、H₂O（g） 、CO₂（g）、H₂（g）的物质的量分别为1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol，则此时该反应v（正）         v（逆）（填“>”、“<”或“=”）。
（5）该反应在t₁时刻达到平衡、在t₂时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况：图中t₂时刻发生改变的条件是              、                （写出两种）。
（6）若该容器绝热体积不变，不能判断反应达到平衡的是         。
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥v（CO₂）_正＝v（H₂O）_逆

氯元素是生产生活中常见的非金属元素。
（1）将Cl₂通入NaOH溶液中得到以NaClO为有效成分的漂白液，写出该反应的离子方程式            ；不直接用Cl₂作漂白剂的原因是      （写出两条）。
（2）使用Cl₂为自来水消毒时，会与水中的有机物生成对人体有害的有机氯化物。下列物质中可以替代Cl₂为自来水杀菌消毒的是           （填字母序号）。

A．臭氧

B．NH3

C．明矾

D．ClO2

（3）生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一，但生物质中氯含量较多，燃烧过程中会形成金属氯化物（如NaCl）和Cl₂等物质，对金属炉壁造成腐蚀。
①NaCl和Cl₂中化学键的类型分别是       和           。
②燃煤过程中生成的SO₂会与NaCl等物质发生反应，生成硫酸盐和Cl₂。若生成Cl₂ 22.4 L（标况）时转移电子数为4×6.02×10²³，该反应的化学方程式是                。
③已知：2H₂O₂（l）＝2H₂O（l）＋O₂（g）   ΔH₁ = －196.46 kJ·mol^-1
H₂（g）＋1/2O₂（g）＝ H₂O（l）    ΔH₂ = －285.84 kJ·mol^-1
Cl₂（g）＋H₂（g）＝2HCl（g）   ΔH₃ = －184.60 kJ·mol^-1
在催化剂作用下，用H₂O₂（l）可除去上述燃烧过程中产生的Cl₂。依据上述已知反应，写出该反应的热化学方程式：               。

（1）对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题，在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应，如下图（图中所示数据均为初始物理量）。t分钟后反应均达到平衡，生成NH₃均为0.4mol（忽略水对压强的影响及氨气的溶解）。

①判断甲容器中的反应达平衡的依据是           .（填写相应编号）

A．压强不随时间改变

B．气体的密度不随时间改变

C．c(N2)不随时间改变

D．单位时间内生成2molNH3的同时消耗1molN2

E．单位时间内断裂3 mol H-H键，同时断裂6 mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K=
③该条件下，若向乙中继续加入0.2mol N₂，达到新平衡时N₂转化率=             。
（2）某甲醇（CH₃OH）燃料电池原理如图1所示。

①M区发生反应的电极反应式为_______________________________.
②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），则该电解池的总反应离子方程式为：                                      . 假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为______________（忽略溶液体积变化）.

以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点.

（1）氨燃料电池使用的电解质溶液是2 mol·L^－1的KOH溶液，电池反应为：4NH₃＋3O₂ =2N₂＋6H₂O。该反应每消耗1.7g NH₃转移的电子数目为            ;
（2）用氨燃料电池电解CuSO₄溶液，如右图所示，A、B均为铂电极，通电一段时间后，在A电极上有红色固体析出，则B电极上发生的电极反应式为      ；此时向所得溶液中加入8gCuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度，则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为         L.
（3）纳米级氧化亚铜(Cu₂O)是一种重要光电材料。现用铜棒和石墨做电极，饱和食盐水做电解质制备纳米级氧化亚铜(Cu₂O)，电解反应为。铜棒上发生的电极反应式为

甲烷作为一种新能源在化工领域应用广泛，请回答下列问题：

（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H₂)还原氧化铁，有关反应为：CH₄(g)＋CO₂(g)===2CO(g)＋2H₂(g) ；ΔH＝+260 kJ·mol^－1
已知：2CO(g)＋O₂(g)===2CO₂(g) ；ΔH＝﹣566 kJ·mol^－1
则CH₄与O₂反应生成CO和H₂的热化学方程式为： _____________________.
（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①a处应通入_____（填“CH₄”或“O₂”），b处电极上发生的电极反应式是：
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH值_____（填写“变大”“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu^2＋的物质的量浓度                .
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH^―以外还含有_____（忽略水解）.
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化为12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷_______L（标准状况下）.

已知氢氟酸、醋酸、氢氰酸(HCN)、碳酸在室温下的电离常数分别为：

①	HF	Ka=6.8×10^-4 mol•L^-1
②	CH3COOH	Ka=1.7×10^-5 mol•L^-1
③	HCN	Ka=6.2×10^-10 mol•L^-1
④	H2CO3	Ka1=4.4×10^-7mol•L^-1 Ka2＝4.7×10^-11 mol•L^-1

根据上述数据，回答下列问题：
（1）四种酸中酸性最弱的是_____________.
（2）写出H₂CO₃电离方程式是                                        .
（3）写出反应的化学方程式：足量的氢氟酸与碳酸钠溶液混合：              ，少量的CO₂通入NaCN溶液中：                                               .

氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程示意图如下所示，完成下列填空：

（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上电极反应式为________________，与电源负极相连的电极附近，溶液pH值________（选填“不变”、“升高”或“下降”）。
（2）工业食盐含Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为_________
（3）如果粗盐中SO₄^2-含量较高，必须添加钡试剂除去SO₄^2-，该钡试剂可以是____。
a．Ba(OH)₂   b．Ba(NO₃)₂   c．BaCl₂
（4）为了有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入试剂的合理顺序为____（选填a、b、c）
a．先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加钡试剂
b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na₂CO₃
c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na₂CO₃
（5）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过________、冷却结晶、________（填写操作名称）除去NaCl.

在钠离子浓度为0.5mol/L的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。（已知硅酸为不溶于水的胶状沉淀，加热时易分解为两种氧化物）

阳离子	K^+	Ag^+	Ca^2+	Ba^2+
阴离子	NO3^-	CO3^2-	SiO3^2-	SO4^2-

现取该溶液100mL进行如下实验（气体体积均在标准状况下测定）。

序号	实验内容	实验结果
Ⅰ	向该溶液中加入足量稀HCl	产生白色沉淀并放出0.56L气体
Ⅱ	将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量	固体质量为2.4g
Ⅲ	将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量	无明显现象

 
请回答下列问题。
（1）实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是         。
（2）实验Ⅰ中生成气体的离子方程式为                 。
（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ必要计算，填写下表中阴离子的浓度（能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”）。

阴离子	NO3^-	CO3^2-	SiO3^2-	SO4^2-
c/mol/L

 

氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：

（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是______________________，在导线中电子流动方向为_______（用a、b 表示）。
（2）负极反应式为 ___________________。
（3）电极表面镀铂粉的原因为___________________。
（4）该电池工作时，H₂和O₂连续由外部供给，电池可连续不断提供电能．因此，大量安全储氢是关键技术之一．金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ.2Li+H₂2LiH
Ⅱ．LiH+H₂O═LiOH+H₂↑
①反应Ⅰ中的还原剂是______________，反应Ⅱ中的氧化剂是_____________。
②用锂吸收224L（标准状况）H₂，再由生成的LiH与H₂O作用放出的H₂用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为__________mol。

在一个2L的密闭容器中，发生反应：2SO₃(g)2SO₂(g)+O₂(g) △H>0，其中SO₃的变化如图所示：

（1）写出该反应的平衡常数表达式_____________________。
（2）用O₂表示0～8min内该反应的平均速率v="_______" 。
（3）升高温度，该反应的反应速率将________ ；K值将________；容器中气体的平均相对分子质量 将_________。（填“增大”“减小”或“不变”）
（4）能说明该反应已达到平衡状态的是_______
a．v（SO₃）=2v（O₂）
b．容器内压强保持不变
c．v_逆（SO₂）=2v_正（O₂）
d．容器内密度保持不变
（5）从8min起，压缩容器为1L，则SO₃的变化曲线为_______

A．a

B．b

C．c

D．d

（1）某课外兴趣小组用下图装置进行实验，试回答：

①若开始时开关K与a连接，则A的电极反应式为_________。
②若开始时开关K与b连接，这种方法经常用于金属的防护，这种防护措施叫做_______。
③开关K与b连接，铁和石墨棒互换位置即可制得白色的较纯净Fe（OH）₂沉淀，则铁电极反应式为_______。
（2）如下图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答以下问题：

①电极A的名称是_______。
②甲装置中D电极的电极反应式：_______。
③在25℃时若用惰性电极电解饱和  NaCl溶液一段时间，当阳极产生5.6L（标准状况下）一种气体，电解后溶液体积为50L时，求所得溶液在25℃时的氢氧化钠物质的量浓度=_______。
④欲用丙装置给铜镀银，G应该是________（填“银”或“铜”），电镀液的主要成分是（填化学式）_______。