高中化学填空题

工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：
CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）  ΔH

（1）根据图1请写出合成甲醇的热化学方程式                                    
（热量用E₁、E₂或E₃表示）。
（2）该反应的逆反应速率随时间变化的关系如上图2。t₁时改变了某种条件，改变的条件可能是                       。
（3）判断反应达到平衡状态的依据是       (填字母序号，下同)。

A．2v(H2)(逆) =v(CO)(正)

B．混合气体的密度不变

C．混合气体的平均相对分子质量不变

D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

E．容器内CO、H₂、CH₃OH的浓度之比为1:2:1  
（4）在一定温度下，若将4a mol H₂和2amol CO放入2L的密闭容器中，充分反应后测得CO的转化率为50％，则该反应的平衡常数为         。若此时再向该容器中投入a mol CO、2amol H₂和amol CH₃OH，判断平衡移动的方向是     （“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）；与原平衡相比，CO的物质的量浓度    （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（5）某甲烷燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH₄为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见右图）。A物质的化学式是_________；该原电池的负极反应式可表示为                                    。

塑化剂又称增塑剂，是一种增加材料的柔软性或使材料液化的添加剂。增塑剂 DEHP(C₂₄H₃₈O₄)可通过下列流程制备，其中A的主链上有6个碳原子，D是对二甲苯的一种同分异构体，E的苯环上存在2种不同化学环境的氢原子。

回答下列问题：
（1）E的结构简式是_____
（2）B→C的反应类型是_____。
（3）3—甲基庚烷的某同分异构体核磁共振氢谱显示只有一种氢，写出该同分异构体的结构简式并命名：①结构简式__________②命名__________.
（4）DEHP的结构简式是__________
（5）F是E的一种同分异构体，具有如下特征：
a．是苯的邻位二取代物；b．遇FeCl₃溶液呈紫色；c．能与碳酸氢钠溶液反应。
写出F与NaHCO₃溶液反应的化学方程式：____________________；

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暧，研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质)，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
___C+___K₂Cr₂O₇+___—___CO₂↑+ ___K₂SO₄+ ___Cr₂(SO₄)₃+___H₂O
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述方程式上标出该反应电子转移的方向与数目。
（2）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式________
②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为_____________________。

（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：
CO₂(g)+3H₂(g)（g）CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH
①该反应的平衡常数表达式为K_______。
②取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1：3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO₂转化为甲醇反应的 ΔH_____0 (填“>”、“<”或“ =” )。
③在同条件下发生反应，测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线 I、II对应的平衡常数大小关系为K_I_______K_II(填“>”、“<”或“ = ”)。

纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。巳知A和B均为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

（1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违背了_______。

（2）ACl₂分子中A的杂化类型为_______。
（3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C₆₀可用作储氢材料。已知金刚石中的C—C的键长为154.45pm，C₆₀中C—C键长为145〜140pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为此说法是否正确_______ (填“正确”或“不正确”)，并阐述理由。
（4）科学家把C₆₀和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式              ，该物质中K原子和C₆₀分子的个数比为_______。

（5）继C₆₀后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是_______，NCl₃分子的价层电子对互斥理论模型为_______。Si₆₀分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足 8电子稳定结构，则分子中π键的数目为_______

重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO • Cr₂O₃)为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K₂Cr₂O₇的主要工艺如下，涉及的主要反应是：
6FeO·Cr₂O₃+24NaOH+7KClO₃12Na₂CrO₄+3Fe₂O₃+7KCl+12H₂O

请回答下列问题：
（1）在反应器①中，有Na₂CrO₄生成，同时Fe₂O₃转变为NaFeO₂，杂质SiO₂、Ai₂O₃与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式：________________。
（2) NaFeO₂能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：_______________。
（3）简要叙述操作③的目的：________________________。
（4）操作④中，酸化时，CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，写出平衡转化的离子方程式：___________。
（5）称取重铬酸钾试样2. 5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL2mol/LH₂SO₄和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr³⁺)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－），若刚达到滴定终点共用去Na₂S₂O₃标准溶液40.00mL，则所得产品重铬酸钾的纯度________________ (设整个过程中其它杂质不参与反应)。

已知氮元素有许多化合价，其化合价有-3、0、+1、+2、+3、+4、+5
（1）下表是硝酸与某种金属M在某些条件下反应所得还原产物的关系：

通过分析上表可得出的结论是：当硝酸与金属M反应时，________________。
金属锌与某浓度的硝酸反应时，无气体产生，则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是________。
（2）以氨作为燃料的固体氧化物（含有O^2－)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点，另外氨气含氢量高，不含碳，易液化，方便运输和贮存，是很好的氢源载体。其工作原理如图所示：

①该电池工作时的总反应为______          __ 
②固体氧化物作为电池工作的电解质，O^2-移动方向为________(选填“由电极a向电极b”或“由电极b向电极a”)。
③该电池工作时，在接触面上发生的电极反应为________。
（3）N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备 受到人们的关注。如图所示装置可用于制备N₂O₅，写出在电解池中生成N₂O₅的电极反应式________________。

工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法。该法的工艺流程为CrO₄^2-Cr₂O₇^2-Cr^3＋Cr(OH)₃↓
其中第①步存在平衡：2CrO₄^2- (黄色)＋2H^＋Cr₂O₇^2- (橙色)＋H₂O
（1）若平衡体系的pH=2，该溶液显________色。
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是__________。
a．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同 
b．2v(Cr₂O₇^2-)=v(CrO₄^2-) 
c．溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1 mol Cr₂O₇^2-离子，需要________mol的FeSO₄·7H₂O。
（4）第③步生成的Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)₃(s) Cr^3＋(aq)＋3OH^－(aq)，常温下，Cr(OH)₃的溶度积K_sp=c(Cr^3＋)·c³(OH^－)=10^－32，要使c(Cr^3＋)降至10^－5mol/L，溶液的pH应调至_______。
方法2：电解法。该法用Fe做电极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)₃沉淀。
（5）用Fe做电极的原因为__________________。
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)_________________________________。溶液中同时生成的沉淀还有__________。

化合物M是一种治疗心脏病药物的中间体，以A为原料的工业合成路线如下图所示。

已知：RONa+ R’X→ROR’+ NaX
根据题意完成下列填空：
（1）写出反应类型。反应①                      反应②                    
（2）写出结构简式。A                       C                         
（3）写出的邻位异构体分子内脱水产物香豆素的结构简式           。
（4）由C生成D的另一个反应物是           ，反应条件是              。
（5）写出由D生成M的化学反应方程式                               。
（6）A也是制备环己醇()的原料，写出检验A已完全转化为环己醇的方法。
_______________________________________________________________________。

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是工业制取硫酸的重要原料，其燃烧产物为SO₂和Fe₂O₃。
（1）已知1g FeS₂完全燃烧放出7.1kJ热量，则表示FeS₂完全燃烧反应的热化学方程式为：
______________________________________________________________。
（2）将0.050molSO₂(g)和0.030molO₂(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g) 在一定条件下达到平衡，测得c(SO₃)=0.040mol/L。则该条件下反应的平衡常数K的数值为___________,SO₂的平衡转化率为__________。
（3）当该反应处于平衡状态时，欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，下列措施可行的是      。（填字母）

A．向平衡混合物中充入Ar	B．向平衡混合物中充入O2
C．改变反应的催化剂	D．降低反应的温度

（4）反应：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  △H<0 ， SO₂的转化率在起始温度T₁=673K下随反应时间（t）的变化如下图，其他条件不变，仅改变起始温度为T₂=723K，请在图中画出温度T₂下SO₂的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

X、Y、Z、M、G五种元素分属三个不同短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY₂、MY₃两种分子。Y₂是空气的主要成分之一。请回答下列问题：
（1）M在元素周期表中的位置为________________        。
（2）Y、Z的单质或两元素之间形成的化合物共有________种；Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有                    （写出两种物质的化学式）
（3）上述五种元素中两元素形成的化合物之间可相互反应生成单质M的化学方程式为 
                                                                    。
（4）ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________        。

四氯化钛(TiCl₄)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成为是FeTiO₃)制备TiCl₄等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：
往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：
2Fe^3＋＋Fe=3Fe^2＋
2TiO^2＋(无色)＋Fe＋4H^＋=2Ti^3＋(紫色) ＋Fe^2＋＋2H₂O
Ti^3＋(紫色)＋Fe^3＋＋H₂O=TiO^2＋(无色)＋Fe^2＋＋2H^＋
加入铁屑的作用是                                                              。
（2）在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO₂·nH₂O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在                 范围。
（3）若把③中制得的固体TiO₂·nH₂O用酸清洗除去其中的Fe(OH)₃杂质，还可以制得钛白粉。已知25 ℃时，K_sp[Fe(OH)₃]＝2.79×10^－39，该温度下反应Fe(OH)₃＋3H^＋Fe^3＋＋3H₂O的平衡常数K＝        。
（4）已知：TiO₂(s)＋2Cl₂(g)=TiCl₄(l)＋O₂(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol^－1
2C(s)＋O₂(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol^－1
写出④中TiO₂和焦炭、氯气反应生成TiCl₄和CO气体的热化学方程式：                                                       。
（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是         (只要求写出一项)。
（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl₄杂质的TiCl₄的，可采用        方法。

	TiCl4	SiCl4
熔点/℃	－25.0	－68.8
沸点/℃	136.4	57.6

 

化合物A的相对分子质量为86，碳的质量分数为55.8%，氢为7.0%，其余为氧．A的相关反应如下图所示：

已知：
a.  R— CH = CHOH不稳定，很快转化为R— CH₂CHO，
b.  R— CH₂CHO可以和新制Cu(OH)₂碱性悬浊液加热生成水、R—CH₂COOH和Cu₂O，
c.  H—C≡C—H四原子在一条直线上。
根据以上信息回答下列问题：
（1）A的分子式为__________________________________________________；
（2）反应②的化学方程式是__________________________________________；
（3）A的结构简式是______________________________________________；
（4）反应①的化学方程式是___________________________________________；
（5）A有多种同分异构体，写出四个同时满足(i)能发生水解反应(ii)能使溴的四氯化碳溶液褪色两个条件的同分异构体的结构简式：______________、____________、________________、________________；
（6）A的另一种同分异构体，其分子中所有碳原子在一条直线上，它的结构简式为     。

在一个固定体积的密闭容器中，向容器中充入2 mol A 和1 mol B，发生如下反应：2A(g) ＋ B(g) 3C(g) ＋ D(s)，反应达到平衡时C的浓度为1.2 mol/L.
（1）若使容器温度升高，平衡时混合气体的平均相对摩尔质量减小，则正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）若维持容器体积和温度不变，按下列方法加入起始物质，达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol/L的是______（用序号填空）．
①4 mol A＋2 mol B　②3 mol C＋1 mol D＋l mol B
③3 mol C＋2 mol D　④1.6 mol A＋0.8 mol B＋0.6 mol C
（3）某温度下，向容器中加入3 mol C和0.8 mol D，反应达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol/L，则容器的容积V应大于________L，小于________L.

有A、B、C、D、E、F、G、H、I九种常见物质，它们的转化关系（反应条件未注明）如图所示。常温下A为液态，D为固态，B、C、E、G为气态（C可以使带火星木条复燃），其中B、C、D为单质，F为淡黄色粉末状化合物，I的焰色反应为黄色。

请回答：（1）写出F的电子式          。（2）G的结构式是             。
（3）反应④是         反应（填“吸热”或者“放热”）
（4）写出反应⑤的化学反应方程式                                         
（5）B、C单质已被应用于字宙飞船的燃料电池中，如图所示。若将B换成甲烷也能组成燃料电池（两个电极均由多孔性碳构成），该电池工作时：

①b电极附近溶液的pH将                 （填“增大”“减小”“不变”）；
②a电极上的电极反应式为：                  。
（6）在标准状况下，若将3．36L气体G通入50mL 4mol/L的H溶液中，用一个离子方程式表示其过程：                                           

在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，左、右两侧分别进行如下可逆反应：2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)；
3Fe(s)＋4H₂O(g) Fe₃O₄(g)＋4H₂(g)。左侧中加入SO₂、O₂、SO₃的物质的量分别为x mol、3.25mol、1mol；右侧中加入9 mol的水蒸气和适量的铁粉（忽略铁粉对容器体积的影响）。

当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器位置2处。请填写以下空白：
（1）若x＝1.5，则左侧反应在起始时向__________（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。欲使反应维持向该方向进行，则x的取值范围是________________。
（2）若x＝2，则左侧反应在起始时向__________（填“正反应”或“逆反应”）方向进行，平衡时混合气中SO₂所占的体积分数为_________。