高中化学填空题

美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池。其构造如图所示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中进入，并在电极表面放电。

（1）a是_____________极(填正或负)，b是___________极(填正或负)，电极反应式分别为：a__________________，b_______________。
（2）下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：

2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O
①请回答：甲池是                装置，B（石墨）电极的名称是                     。
②写出下列电极反应式：通入CH₃OH的电极的电极反应式是                    ，A（Fe）电极的电极反应式为                    。
③乙池中反应的化学方程式为                           。
④当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上转移电子           mol。

（1）反应Fe（s）+CO₂（g）FeO（s）+CO（g） △H₁，平衡常数为K₁；
反应Fe（s）+H₂O（g）FeO（s）+H₂（g） △H₂，平衡常数为K₂；在不同温度时K₁、K₂的值如下表：

	700℃	900℃
K1	1．47	2．15
K2	2．38	1．67

 
①反应CO₂（g）+ H₂（g）CO（g）+ H₂O（g） △H，平衡常数为K，则△H=               （用△H₁和△H₂表示），K=               （用K₁和K₂表示），且由上述计算可知，反应CO₂（g）+ H₂（g）CO（g）+ H₂O（g）是              反应（填“吸热”或“放热”）。
②能判断CO₂（g）+ H₂（g）CO（g）+ H₂O（g）达到化学平衡状态的依据是             （填序号）。
A．容器中压强不
B．混合气体中c（CO）不变
C．v_正（H₂）= v_逆（H₂O
D．c（CO）= c（CO₂）
（2）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO₂气体，发生反应Fe（s）+CO₂（g）FeO（s）+CO（g）  △H > 0，CO₂的浓度与时间的关系如图所示。

①该条件下反应的平衡常数为              ；若铁粉足量，CO₂的起始浓度为2．0mol·L^－1，则平衡时CO₂的浓度为____________mol·L^－1。
②下列措施中能使平衡时增大的是____________（填序号）。
A．升高温度
B．增大压强
C．充入一定量的CO₂
D．再加入一定量铁粉

下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5．00％的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和l00g 10．00％的K₂SO₄溶液．电极均为石墨电极。

（1）接通电源，经过一段时间后，测得e电极上收集到气体在标准状况下体积为4．48L，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N端为                 极。
②电极b上发生的电极反应为               
③电解前后甲溶液 pH         ；乙溶液 pH          ；丙溶液 pH        。（填“变大”、“ 变小”或“不变”）
④电极b上生成的气体在标准状况下的体积           ；电极c的质量变化是            g。
（2）写出乙溶液中的电解反应方程式：            需加入          g          （填物质名称）复原。

下图为相互串联的甲乙两个电解池，请回答：

（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A是                  极，材料是                  电极反应为              ，B是             极，材料是              ，电极反应为                   ，[电解质溶液为                。（注：杂质发生的电极反应不必写）电解后，原溶液中溶质的物质的量浓度          。（填“变大”“变小”和“不变”）
（2）乙池中若滴入少量酚酞试液，开始一段时间后，Fe极附近呈              色。
（3）若甲槽阴极增重12．8 g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为               。
（4）若乙槽剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为                

I、在理论上不能用于设计原电池的化学反应是

A．CH4（g）＋2 O2（g）=" C" O2（g）＋2 H2O（1） △H <0

B．Ba（OH）2·8H2O（s）+2NH4Cl（s）= BaCl2（aq）+2NH3·H2O（aq）+8H2O（1） △H >0

C．4Al（s）+ 6H2O（1）+ 3O2（g）==4Al（OH）3（s） △H <0

D．Zn（s）+2MnO2（s）+2H2O（1）= 2MnOOH（s）+Zn（OH）2（s） △H <0

若你认为A可以设计成原电池，创造碱性环境，请写出负极的电极反应式为                    （若你认为不能此空不填）。
II、北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C₃H₈），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C₃H₆）
（1）丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C₃H₈（g）  =   CH₄（g）＋HCCH（g）＋H₂（g）  △H₁=156．6 kJ·mol^－1
CH₃CHCH₂（g） =   CH₄（g）＋HCCH（g ）        △H₂=32．4 kJ·mol^－1
则相同条件下，反应C₃H₈（g）=  CH₃CHCH₂（g）＋H₂（g）的△H=               kJ·mol^－1。
（2）以丙烷为燃料制作燃料电池，电池的正极通入O₂和CO₂，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为              ；放电时CO₃^2－移向电池的               （填“正”或“负”）极。负极的电极反应式为                         

纳米级Cu₂O是优良的催化剂和半导体材料，工业上常用下列方法制备Cu₂O。
（1）热还原法：加热条件下用液态肼（N₂H₄）还原新制Cu（OH）₂来制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂．该制法的化学方程式为________________________________。
（2）电解法:以氢氧燃料电池为电源，用电解法制备Cu₂O装置如图所示。

①A的化学式为___________________________。
②燃料电池中，OH^-的移动方向为______________（填“由左向右”或“由右向左”）；电解池中，阳极的电极反应式为____________________________。
③电解一段时间后，欲使阴极室溶液恢复原来组成，应向其中补充一定量的_____________（填化学式）。
④制备过程中，可循环利用的物质为________________（填化学式）。
（3）干法还原法
利用反应Cu+CuOCu₂O也可制备Cu₂O。将反应后的均匀固体混合物（含有三种成分）等分为两份，一份与足量H₂充分反应后，固体质量减少6．4g；另一份恰好溶于500mL稀硝酸，生成标准状况下4．48LNO，该稀硝酸的物质的量浓度为_________________。

甲醇又称“木醇”，是无色有酒精气味易挥发的有毒液体。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药，并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。
（1）工业上可利用CO₂和H₂生产甲醇，方程式如下：
CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（l）＋H₂O （g）  △H＝Q₁kJ·mol^－1
又查资料得知：①CH₃OH（l）＋1/2 O₂（g）CO₂（g）＋2H₂（g） △H＝Q₂kJ·mol^－1
②H₂O（g）=H₂O（l）  △H= Q₃kJ·mol^－1，则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为                  。
某同学设计了一个甲醇燃料电池，并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO₄混合溶液，其装置如图：

（2）为除去饱和食盐水中的铵根离子，可在碱性条件下通入氯气，反应生成氮气。该反应的离子方程式为___________________________________。
（3）过量氯气用Na₂S₂O₃除去，反应中S₂O₃^2-被氧化为SO₄^2-。若过量的氯气为1×10^-3mol，则理论上生成的SO₄^2-为_____________mol。
（4）写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式______________________。
（5）理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示（已换算成标准状况下的体积），写出在t₁后，石墨电极上的电极反应式____________，原混合溶液中 NaCl的物质的量浓度为___________mol/L。（设溶液体积不变）
（6）当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时，理论上在铁电极上可析出铜的质量为_____________g。
（7）若使上述电解装置的电流强度达到5．0A，理论上每分钟应向负极通入气体的质量为_____________克。（已知1个电子所带电量为1．6×10^-19C，计算结果保留两位有效数字）

W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中Y与钠元素和氢元素均可形成原子个数1：1和1：2的化合物。

请回答下列问题。
（1）H₂Y₂的电子式为______________________，Z在周期表中的位置___________________。
（2）在图中，b的pH约为7，且含有Fe²⁺和淀粉KI的水溶液，a为H₂Y₂的水溶液，旋开分液漏斗旋钮，观察到烧瓶中溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI^-时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是_________________________。
（3）已知：298K时，金属钠与Y₂气体反应，若生成1molNa₂Y固体时，放出热量414kJ；若生成1molNa₂Y₂固体时，放出热量511kJ。则由Na₂Y固体与Y₂气体反应生成Na₂Y₂固体的热化学方程式为_____________。
（4）有人设想利用原电池原理以气体Z₂和氢气制备一种重要的化工原料，同时获取电能。假设这种想法可行，用石墨作电极材料，用稀盐酸作电解溶液，则通入Z₂的电极为原电池的___________极，其电极反应式为____________________。

中学常见反应的化学方程式是A+B→X+Y+H₂O（未配平，反应条件略去），其中A、B的物质的量之比为了1：4。请回答：
（1）若Y是黄绿色气体，则Y的电子式是               ，该反应的离子方程式是              。
（2）若A为非金属单质，构成它的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，B的溶液为某浓酸，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是                。
（3）若A为金属单质，常温下A在B的浓溶液中“钝化”，且A可溶于X溶液中。
①A元素在周期表中的位置是               （填所在周期和族）；Y的化学式是                  。
②含amol X的溶液溶解了一定量A后，若溶液中两种金属阳离子的物质的量恰好相等，则被还原的X是
              mol。
（4）若A、B、X、Y均为化合物。向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，产生白色沉淀；B的焰色为黄色。则A与B按物质的量之比1∶4恰好反应后，溶液中离子浓度从大到小的顺序是            。

（1）Mn．Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：

元   素	Mn	Fe
电离能/kJ·mol^－1	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

 
回答下列问题：Mn元素价电子层的电子排布式为                 ，比较两元素的I₂．I₃可知，气态Mn^2＋再失去一个电子比气态Fe^2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是                
（2）白色的无水硫酸铜粉末溶于水得到蓝色溶液，请解释这一现象的原因（用离子方程式）        ，向蓝色溶液中加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解得到深蓝色透明溶液，请写出沉淀溶解过程的离子方程式              。
（3）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540．0 pm，晶胞中Zn原子的配位数为                         ，列式表示并计算立方ZnS晶体的密度（g·cm^-3）                      。

A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期元素，G为第四周期元素，B、C相邻且同周期，A、D同主族。A、C能形成两种化合物甲和乙，原子个数比分别为2∶1和1∶1，甲为常见的溶剂。E是地壳中含量最多的金属元素。F元素为同周期电负性最大的元素。D和F可形成化合物丙，E和F可形成化合物丁。G为第四周期未成对电子数最多的元素。请回答下列问题：
（1）写出G基态原子的电子排布式                     
（2）B和C比较，第一电离能较大的元素是               （填元素符号），其原因为               
（3）A与B形成的化合物易溶于化合物甲，其主要原因是                  
（4）甲、乙两分子中含有非极性共价键的是          （填分子式），它中心原子的杂化方式是        
（5）已知化合物丁熔点190℃，沸点183℃，结构如右图所示。

①丙和丁比较，熔点较低的化合物是              （填化学式），其原因为                  
②则丁含有的作用力有              （填序号）。
A．离子键    B．共价键    C．金属键
D．配位键    E．范德华力

下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出。

根据信息回答下列问题。
（1）周期表中基态Ga原子的价电子排布式为____________________。
（2）Fe元素位于周期表的____________区；Fe与CO易形成配合物Fe（CO）₅，在Fe（CO）₅中铁的化合价为_____________；已知：原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为______________和____________（填化学式）。
（3）在CH₄、CO、CH₃OH中，碳原子采取sp³杂化的分子有_______________________。
（4）根据VSEPR理论预测离子的空间构型为_________________。B、C、D、E任意两原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子的电子式为________________（写2种）。

将一定量的A和B加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：A（g）+B（s）     2C（g）。忽略固体的体积，平衡时A的体积分数（%）随温度和压强的变化如下表所示：

压强/MPa 体积分数/% 温度/℃	1．0	2．0	3．0
810	46．0	a	b
915	c	25．0	d
1000	e	f	15．0

 
回答下列问题：
（1）欲提高C的产率，应采取的措施为                         ；
（2）该反应△H             0（填“＜”或“＞”）；
（3）比较K_（810℃）           K_（915℃） （填“＜”、“＞”或“＝”），说明理由                ；
（4）915℃ 2．0MP时A的转化率为                    ；
（5）比较b              f（填“＜”、“＞”或“＝”），说明理由                       ；
（6）若1000℃，3．0MPa时，向容器中加入0．16mol A和0．20mol B，平衡时容器体积为10L，则此时平衡常数K=                  （保留两位有效数字）。

自2013年3月我国北方地区出现了雾霾天气，其产生的原因说法不一，汽车的尾气排放被称为原因之一，有关氮的化合物的研究是一项重要课题。
（1）．已知N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）    ΔH=+180．5KJ·mol^-1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）             ΔH= -566．0 KJ·mol^-1
则加催化剂处理汽车尾气的热化学方程是                     
（2）．反应2NO₂（g）2NO（g）+O₂（g） 在容积为2．0L的密闭容器中进行，反应过程中NO₂的物质的量随时间的变化如下表

时间（s）	0	10	20	25	30
条件A [n（NO2）]（mol）	0．20	0．14	0．13	0．13	0．13
条件B [n（NO2）]（mol）	0．20	0．10	0．10	0．10	0．10

 
①条件A与条件B表示的是该反应在某不同条件的反应状况，该不同条件是
A．有、无催化剂   B．温度不同    C．压强不同   D．容器体积不同
②能说明该反应已达到平衡状态的是
A．V正（NO₂）=V逆（NO）    B．c（NO₂）=c（NO）    C．O₂的物质的量不变
D．混合气体的密度不变       E．混合气体的平均摩尔质量
③在条件A从反应开始至10s时，氧气的平均速率为            mol·L^-1·s^-1
④在条件B不变保持压强不变的条件下，向平衡体系里再通入0．15molO₂和0．1molNO₂，则反应        （填“正向”、“逆向”或“不移动”）。

甲醇是一种重要的可再生能源，可以通过下列反应制备甲醇:
CO_（g）+2H_2（g）CH₃OH_（g）。
（1）甲图是反应时CO和CH₃OH_（g）的浓度随时间的变化情况。从反应开始到达平衡，用H₂表示平均反应速率υ（H₂）=_{________________________。}

（2）在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H₂，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如乙图所示。
①下列说法能判断该反应达到化学平衡状态的是_________________。
A．H₂的消耗速率等于CH₃OH的生成速率的2倍
B．H₂的体积分数不再改变
C．体系中混合气体的密度不再改变
D．体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②比较A、B、C三点化学反应速率由大到小顺序是__________________。
③若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20 L。如果反应开始时仍充入10 molCO和20 molH₂，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=___________L。
（3）已知2CH₄（g）+O₂（g）=2CO（g）+4H₂（g） ΔH ="a" KJ/mol
CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g） ΔH ="b" KJ/mol
试写出由CH₄和O₂制取甲醇的热化学方程式________________________。