高中化学填空题

汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N₂（g）＋O₂（g）  2NO（g）  ΔH>0，已知该反应在2404℃时，平衡常数K＝64×10^－4。请回答：
（1）某温度下，向2 L的密闭容器中充入N₂和O₂各1 mol，5分钟后O₂的物质的量为0.5 mol，则NO表示的反应速率_____________。
（2）将N₂、O₂的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是_____________（填字母序号）。

（3）向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N₂和O₂，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数___________。（填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）该温度下，某时刻测得容器内N₂、O₂、NO的浓度分别为2.5×10^－1 mol/L、4.0×10^－2mol/L和3.0×10^－3 mol/L，此时反应________________（填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”），理由是____________________。

用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄（草酸）反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO₂的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下（KMnO₄溶液已酸化）：

实验序号	A溶液	B溶液
①	20 mL 0.1 mol·L^－1H2C2O4溶液	30 mL 0.01 mol·L^－1KMnO4溶液
②	20 mL 0.2 mol·L^－1H2C2O4溶液	30 mL 0.01 mol·L^－1KMnO4溶液

（1）该反应的离子方程式                            。（已知H₂C₂O₄是二元弱酸）
（2）该实验探究的是              因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO₂的体积大小关系是                  ＜              （填实验序号）。
（3）若实验①在2 min末收集了2.24 mL CO₂（标准状况下），则在2 min末， c（MnO₄^－）＝__________mol/L（假设混合液体积为50mL）
（4）除通过测定一定时间内CO₂的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定              来比较化学反应速率。（一条即可）
（5）小组同学发现反应速率总是如图，其中t₁～t₂时间内速率变快的主要原因可能是：

①                           ；②                           。

（1）将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B₂H₆）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为               。又已知：H₂O（g）=H₂O（l）；△H₂＝－44.0kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。
（2）已知：2NO₂（g） N₂O₄（g）ΔH₁    2NO₂（g）N₂O₄（l）ΔH₂
下列能量变化示意图中，正确的是（选填字母）_____________。

A                      B                         C
（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知：C（s，石墨）＋O₂（g）===CO₂（g）     ΔH₁＝－393.5 kJ·mol^－1
2H₂（g）＋O₂（g）===2H₂O（l）   ΔH₂＝－571.6 kJ·mol^－1
2C₂H₂（g）＋5O₂（g）===4CO₂（g）＋2H₂O（l）   ΔH₃＝－2 599 kJ·mol^－1
根据盖斯定律，计算298 K时由C（s，石墨）和H₂（g）生成1 mol C₂H₂（g）反应的焓变（列出简单的计算式）：___________________________。
（4）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合来制备甲醇气体（结构简式为CH₃OH）。 已知某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	H—O
键能/kJ·mol^－1	348	413	436	358	1072	463

已知CO中的C与O之间为叁键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为                 ；

HNO₂是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO₂；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe²⁺氧化成Fe³⁺．AgNO₂是一种难溶于水、易溶于酸的化合物．试回答下列问题：
（1）人体正常的血红蛋白含有Fe²⁺．若误食亚硝酸盐（如NaNO₂），则导致血红蛋白中的Fe²⁺转化为  Fe³⁺而中毒，服用维生素C可解毒．下列叙述不正确的是____________（填序号）。
A．亚硝酸盐被还原
B．维生素C是还原剂
C．维生素C将Fe³⁺还原为Fe²⁺
D．亚硝酸盐是还原剂
（2）下列方法中，不能用来区分NaNO₂和NaCl的是____________（填序号）。
A．测定这两种溶液的pH
B．分别在两种溶液中滴加甲基橙
C．在酸性条件下加入KI-淀粉溶液来区别
D． 用AgNO₃和HNO₃两种试剂来区别
（3）某同学把新制的氯水加到NaNO₂溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO₃和HCl，请写出反应的离子方程式:____________________。
（4）Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO₄．若用反应所得的酸性溶液，将Fe²⁺转化为Fe³⁺，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是___________（填序号）。
a．Cl₂ b．Fe c．H₂O₂ d．HNO₃
（5）若FeSO₄和O₂的化学计量数比为2：1，试配平下列方程式：
FeSO₄+ K₂O₂→ K₂FeO₄+ K₂O+ K₂SO₄+ O₂↑
（6）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体．高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是______________________。

为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO₄·7H₂O)和胆矾晶体。

请回答：
（1）写出步骤Ⅰ反应的离子方程式：                      。
（2）试剂X是         。步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是          。
（3）进行步骤Ⅱ时，该小组用如下图所示装置及试剂制取CO₂并将制得的气体通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少，可采取的改进措施是               。

（4）用固体F制备CuSO₄溶液，可设计以下三种途径：

写出途径①中反应的离子方程式                           ，请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由                       。

已知草酸镍晶体（NiC₂O₄·2H₂O）难溶于水，工业上从废镍催化剂（成分主要为Ni，含有一定量的Al₂O₃、Fe、SiO₂、CaO等）制备草酸镍晶体的流程如图所示：

已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：

②K_SP（CaF₂） =1.46×10^-10    ③当某物质浓度小于1.0×10^-5 mol/L时，视为完全沉淀
（1）请写出一种能提高酸浸速率的措施________________。
（2）试剂a是一种绿色氧化剂，写出“氧化”时反应的离子方程式               。
（3）pH的调控范围为              ，试用化学反应原理的相关知识解释滤渣Ⅱ的生成
（4）写出“沉镍”时反应的离子方程式          ，证明Ni^2＋已经沉淀完全的实验步骤及现象是          ，当Ca²⁺沉淀完全时，溶液中c（F^－）>_____________（写出计算式即可）。
（5）操作a的内容是             。

（本小题满分15分）
参考下列图表和有关要求回答问题：

（1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种原理是CH₃OH(g)和H₂O(g)反应生成CO₂和H₂。右图是该过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，正反应活化能 a的变化是_____________（填“增大”、“减小”、“不变”），反应热△H的变化是_____________（填“增大”、“减小”、“不变”）。请写反应进程出CH3OH(g)和H2O(g)反应的热化学方程式_____________。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的另一种反应原理是：CH₃OH(g)+1/2O₂(g)  CO₂(g)+2H₂(g) △H="c" kJ/mol又知H₂O(g)  H₂O(l) △H="d" kJ/mol。则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_____________。
（3）以CH₃OH燃料电池为电源电解法制取ClO₂。二氧化氯（ClO₂）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
①CH₃OH燃料电池放电过程中，通入 O₂的电极附近溶液的pH_____________，负极反应式为_____________。
②图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO₂。阳极产生 ClO₂的反应式为_____________。
③电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多 6.72L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为_____________mol。

（本小题满分14分）
T₁温度下，体积为 2L的恒容密闭容器，加入4.00mol X，2.00mol Y，发生化学反应 2X(g)+Y(g)
3M(g)+N(s) △H<0。部分实验数据如表格所示。

（1）前500s反应速率v(M)= _____________，该反应的平衡常数K=_____________。
（2）若该反应在恒温恒压容器中进行，能表明该反应达到平衡状态的是____________（填序号）
A．X的消耗速率与M的消耗速率相等
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．v(Y)与v(M)的比值不变
D．固体的总质量不变
（3）该反应达到平衡时某物理量随温度变化如下图所示。纵坐标可以表示的物理量有哪些_____________。

A．Y的逆反应速率
B．M的体积分数
C．混合气体的平均相对分子质量
D．X的质量分数
（4）反应达到平衡后，若再加入3.00molM，3.00molN，下列说法正确的是_____________。
A．平衡不移动
B．重新达平衡后，M的体积分数小于50%
C．重新达平衡后，M的物质的量浓度是原平衡的1.5倍
D．重新达平衡后，Y的平均反应速率与原平衡相等
E．重新达平衡后，用X表示的v(正)比原平衡大
（5）若容器为绝热恒容容器，起始时加入4.00molX，2.00molY，则达平衡后M的物质的量浓度_____________1.5mol/L(填“>”、“=”或“<”)，理由是__________________。

（本小题满分14分）
I.H₂A在水中存在以下平衡：H₂A H⁺＋HA^-，HAH⁺＋A^2-  。
（1）NaHA溶液显酸性，则溶液中离子浓度的大小顺序为_____________。
（2）常温时，若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液的下列关系中，一定正确的是_____________。
A．c(Na⁺ )＞c(K⁺ )     B．c(H ⁺)•c(OH )＝1×10^-14
C．c(Na⁺ )＝c(K⁺ )     D．c(Na⁺ )＋c(K⁺ )＝c(HA )＋c(A^2-   )
（3）已知常温下H₂A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡：
CaA(s)   Ca²⁺  (aq)＋A^2-  (aq)
滴加少量Na₂A固体， c(Ca²⁺ )_____________（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是______________。
Ⅱ.含有Cr₂O₇^2- 的废水毒性较大，某工厂废水中含4.00×10^-3 mol/L 的Cr₂O₇。为使废水能达标排放，作如下处理：

（1）该废水中加入FeSO₄·7H₂O和稀硫酸，发生反应的离子方程式为：_____________。
（2）欲使25 L该废水中Cr₂O₇转化为Cr³⁺，理论上需要加入_____________g FeSO₄·7H₂O。
（3）若处理后的废水中残留的 c(Fe  )＝1×10^-13mol/L ，则残留的 Cr³⁺的浓度为____________。（已知：Ksp[Fe(OH)₃]≈1.0×10^-38mol,/L ，Ksp[Cr(OH)₃]≈1.0×10^-31 mol/L ）

(15 分）二氧化氯（ClO₂，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，根据要求解决下列问題：
（1）工业上可用KC1O₃与Na₂SO₃在H₂SO₄存在下制得ClO₂，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为       。
（2）实验室用NH₄Cl、盐酸、NaClO₂(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO₂：

①电解时发生反应的化学方程式为                 。
②溶液X中大量存在的阴离子有__________________。
③除去ClO₂中的NH₃可选用的试剂是               (填标号)。
a．水   b．碱石灰   c．浓硫酸    d．饱和食盐水
（3）为了测定混合气体中ClO₂的含量，我们通常用酸化的KI溶液与之反应。
①请写出ClO₂与碘化钾反应的离子方程式为                   。
②如果反应过程中共消耗了 0.04 mol的KI，则此混合气体中ClO₂的质量为________克。

甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO₂和H₂）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
① CO(g) + 2H₂(g)CH₃OH(g)               △H₁
② CO₂(g) + 3H₂(g)CH₃OH（g）+ H₂O(g)     △H₂
③ CO₂(g) + H₂(g)CO(g) + H₂O(g)         △H₃
回答下列问题：
（1）已知

化学键	H-H	C-O	C＝O	H-O	C-H
E/（kJ.mol^-1）	436	343	1076	465	413

则△H₁=         kJ.mol^-1
（2）图1中能正确表现反应①的平衡常数K随温度变化关系的曲线为              （填曲线标记字母），判断理由是                         。

（3）合成气的组成n(H₂)/n(CO+CO₂)=2.60时体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而          （填“增大”或“减小”）原因是                    。
图2中的压强由大到小为             ，判断理由是                          。

氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，请问：
（1）氨的水溶液显弱碱性，其原因为                    （用离子方程式表示），0.1 mol•L^-1的氨水中加入少量的NH₄Cl固体，溶液的PH                （填“升高”或“降低”）；若加入少量的明矾，溶液中的NH₄⁺的浓度             （填“增大”或“减小”）。
（2）硝酸铵加热分解可得到N₂O和H₂O，250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为                      ，平衡常数表达式为               ；若有1mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为          mol。
（3）由N₂O和NO反应生成N₂和NO₂的能量变化如图所示， 若生成1mol N₂，其△H=              kJ•mol^-1。

［化学—选修（三）物质结构与性质］
铁是最常见的金属材料。铁能形成 [Fe(H₂NCONH₂）₆](NO₃)₃[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)_x等多种配合物。
（1）基态Fe³⁺的M层电子排布式为               ;
（2）尿素(H₂NCONH₂)分子中C、N原子的杂化方式分别是          、         ;
（3）配合物Fe(CO)_x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=         。 Fe(CO)_x常温下呈液态，熔点为﹣20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)_x晶体属于______         （填晶体类型）。
（4）常温条件下，铁的晶体采用如图所示的堆积方式。则这种堆积模型的配位数为        ，如果铁的原子半径为a cm，阿伏加德常数的值为N_A，则此种铁单质的密度表达式为        g/cm³。

 

(14分)氮元素能形成多种多样的化合物。请回答：
（1）298 K时，在2L固定体积的密闭容器中，发生可逆反应：2NO₂(g)N₂O₄(g) ΔH＝-a kJ/mol (a>0) 。N₂O₄的物质的量浓度随时间变化如下图。达平衡时，N₂O₄的浓度为NO₂的2倍，回答下列问题：

①298k时，该反应的平衡常数为               L·mol^－1（精确到0.01）；
②下列情况不能用来判断该反应是否处于平衡状态的是               ；
A．混合气体的密度保持不变；
B．混合气体的颜色不再变化；
C．混合气体的气体压强保持不变
③若反应在398K进行，某时刻测得n(NO₂)="0.6" mol、n(N₂O₄)=1.2mol，则此时v(正)        v(逆)（填 “>”、“<”或“=”）。
（2）常温条件下，向100 mL 0.1mol·L^－1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如下图所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点（该条件下硫酸第二步电离是完全的）。

①a点溶液的pH_________1(填“>”“<”或“=”)；
②b点溶液中发生水解反应的离子是____________；
③c点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序为                ；
④d、e点对应溶液中，水电离程度大小关系是d           e（填“>”、“<”或“=”）。

天然矿物芒硝化学式为Na₂SO₄·10H₂O，为无色晶体，易溶于水。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用如图所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。

（1）该电解槽的阴极电极反应式为              。此时通过阴离子交换膜的离子数__________(填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
（2）所得到的浓氢氧化钠溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)____________导出。
（3）若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则该电池负极的电极反应式为_________。