【題目】科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(就是H+)和水分子通過。其工作原理的示意圖如下，請回答下列問題：
（1）該裝置的能量轉(zhuǎn)化形式為________。
（2）Pt(a)電極是電池________（填“正”或“負”）極；
（3）電解液中的H+向_____（填“a”或“b”）極移動；
（4）如果該電池工作時消耗1 mol CH3OH，則電路中通過___ mol電子。
（5）比起直接燃燒燃料產(chǎn)生電力，使用燃料電池有許多優(yōu)點，其中主要有兩點：首先是燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高，其次是________。
【答案】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 負 b 6 對環(huán)境無污染
【解析】
該原電池中質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過，說明電解質(zhì)溶液為酸性溶液，燃料電池中，通入燃料的電極為負極，負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+，通入氧氣的電極為正極，氧氣得到電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)O2+4H++4e-═2H2O，據(jù)此解答。
(1)該裝置的能量轉(zhuǎn)化形式為原電池反應(yīng)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；
(2)Pt(a)電極甲醇通入失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，是電池負極；
(3)燃料電池中，通入燃料的電極Pt(a)為負極，負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的電極Pt(b)為正極，氧氣得到電子生成氫氧根離子，電解液中的H+向正極移動，即向b電極移動；
(4)通入燃料的電極為負極，負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+，電子守恒，該電池工作時消耗1 mol CH3OH，則電路中通過6mol電子；
(5)燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高，甲醇反應(yīng)產(chǎn)物為CO2和H2O，對環(huán)境無污染。
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【題目】按如圖裝置進行實驗，下列描述正確的是（N裝置中兩個電極均為石墨棒）
A. C1上發(fā)生還原反應(yīng)
B. Cu電極與C2電極上的電極反應(yīng)相同
C. M 裝置中SO42－移向Cu電極
D. 工作一段時間后裝置M 中溶液pH變小，裝置N中溶液pH變大
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【題目】氮、磷及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都有重要作用。
（1）基態(tài)磷原子價電子排布的軌道表示式為___________。
（2）元素B、N、O的第一電離能由大到小的順序為___________。
（3）食品添加劑NaNO2中NO2-中心原子的雜化類型是_____，與NO2-互為等電子體的分子的化學(xué)式為___________。(寫1種)。
（4）N2H4是火箭的燃料，與氧氣的相對分子質(zhì)量相同，它在常溫常壓下是液態(tài)，而氧氣是氣態(tài)，造成這種差異的主要原因是____________。
（5）磷化硼是一種耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護層。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高溫下在氫氣中反應(yīng)合成。
①三溴化磷分子的空間構(gòu)型是_________，三溴化硼鍵角是___________。
②磷化硼晶體晶胞如圖所示:其中實心球為磷原子，在一個晶胞中磷原子空間堆積方式為________，磷原子的配位數(shù)為___________，該結(jié)構(gòu)中有一個配位鍵，提供空軌道的原子是___________。己知晶胞邊長apm，阿伏加德羅常數(shù)為NA。則磷化硼晶體的密度為___________g/cm3。
③磷化硼晶胞沿著體對角線方向的投影(圖中虛線圓圈表示P原子的投影)，用實線圓圈畫出B原子的投影位置(注意原子體積的相對大小)。______
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【題目】某溫度下的定容密閉容器中，進行可逆反應(yīng)：A(s)＋2B(g)
C(g)＋D(g)，當(dāng)下列物理量不發(fā)生變化時： ①混合氣體的密度 ②容器內(nèi)氣體的壓強 ③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 ④B的物質(zhì)的量濃度。則能表明該反應(yīng)一定已達到平衡狀態(tài)的是( )
A. 只有④ B. ②③ C. ②③④ D. ①③④
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【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應(yīng)來探究“外界條件改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”，實驗如下：(不考慮溶液混合所引起的體積縮小)
實驗 序號 | 實驗溫度/K | 參加反應(yīng)的物質(zhì) | 溶液顏色褪至無色時所需時間/s | ||||
KMnO4溶液(含硫酸) | H2C2O4溶液 | H2O | |||||
V/mL | c/mol·L－1 | V/mL | c/mol·L－1 | V/mL | |||
A | 293 | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 0 | 6 |
B | T1 | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313 | 2 | 0.02 | V2 | 0.1 | 1 | t1 |
(1)通過實驗A、B，可探究出濃度的改變對反應(yīng)速率的影響，其中V1＝_________，T1＝_______；通過實驗___________可探究出溫度變化對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
(2)C組實驗中液褪色時間t1______(填“＞”或“＜”)8s,C組實驗的反應(yīng)速率v(KMnO4) = _________________。(用含有t1的式子表示)
(3)該小組的一位同學(xué)通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，上述實驗過程中n(Mn2＋)隨時間變化的趨勢如圖所示，并以此分析造成n(Mn2+)突變的可能的原因是：______________。
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【題目】（題文）氨是最重要的氮肥,是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一。其合成原理為:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,
I.在密閉容器中，投入1mol N2和3 mol H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):
(1)測得反應(yīng)放出的熱量_________92.4kJ．（填“小于”，“大于”或“等于”）
(2)當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，N2和H2的濃度比是___________；N2和H2的轉(zhuǎn)化率比是___________。
(3)升高平衡體系的溫度(保持體積不變)，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量________。(填“變大”、“變小”或“不變”)
(4)當(dāng)達到平衡時，充入氬氣，并保持壓強不變，平衡將___________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動。
(5)若容器恒容、絕熱，加熱使容器內(nèi)溫度迅速升至原來的2倍，平衡將____________(填“向左移動”、“向右移動”或“不移動”)。達到新平衡后，容器內(nèi)溫度________(填“大于”、“小于”或“等于”)原來的2倍。
II.該反應(yīng)N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=﹣92.4kJ/mol 在一密閉容器中發(fā)生，下圖是某一時間段反應(yīng)速率與反應(yīng)進程的關(guān)系曲線圖。
（1）t1、t3、t4時刻，體系中分別是什么條件發(fā)生了變化？
t1_____________________，t3_____________________，t4_____________________。
（2）下列時間段中，氨的百分含量最高的是（_______）
A．0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t4～t5
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【題目】（I）無水MgBr2可用作催化劑實驗室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2，裝置如圖1。
主要步驟如下：
步驟1 三頸瓶中裝入10g鎂屑和150mL無水乙醚；裝置B中加入15mL液溴。
步驟2緩慢通入干燥的氮氣，直至溴完全導(dǎo)入三頸瓶中。
步驟3反應(yīng)完畢后恢復(fù)至室溫，過濾除去鎂，濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中，冷卻至0℃，析出晶體，再過濾得三乙醚合溴化鎂粗品。
步驟4常溫下用苯溶解粗品，冷卻至0℃，析出晶體，過濾，洗滌得三乙醚合溴化鎂，加熱至160℃分解得無水MgBr2產(chǎn)品。
已知：①Mg和Br2反應(yīng)劇烈放熱；MgBr2具有強吸水性。
②MgBr2+3C2H5OC2H5
MgBr2·3C2H5OC2H5
請回答：
（1）儀器A的名稱是____________。實驗中不能用干燥空氣代替干燥N2，原因是___________。
（2）如將裝置B改為裝置C（圖2），可能會導(dǎo)致的后果是_______________________。
（3）有關(guān)步驟4的說法，正確的是___________。
A．可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B．洗滌晶體可選用0℃的苯
C．加熱至160℃的主要目的是除去苯 D．該步驟的目的是除去乙醚和可能殘留的溴
（4）為測定產(chǎn)品的純度，可用EDTA（簡寫為Y）標準溶液滴定，反應(yīng)的離子方程式：Mg2++Y4-=MgY2-
①滴定前潤洗滴定管的操作方法是____________________________。
②測定前，先稱取0.2500g無水MgBr2產(chǎn)品，溶解后，用0.0500mol·L-1的EDTA標準溶液滴定至終點，消耗EDTA標準溶液26.50mL，則測得無水MgBr2產(chǎn)品的純度是________________________（以質(zhì)量分數(shù)表示）。
（II）化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料，受熱時按如下化學(xué)方程式分解：
2Mg5Al3(OH)19(H2O)4=27H2O+10MgO+3Al2O3
（1）寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)__________________、_____________________；
（2）用離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中Al2O3的原理________________________________。
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【題目】X、Y、Z、M、W、Q、R是7種短周期元素，其原子半徑及主要化合價如下：
元素代號 | X | Y | Z | M | W | Q | R |
原子半徑/nm | 0.186 | 0.143 | 0.104 | 0.099 | 0.070 | 0.066 | 0.032 |
主要化合價 | +1 | +3 | +6，﹣2 | +7，﹣1 | +5，﹣3 | ﹣2 | +1 |
完成下列填空：
（1）上述元素中，金屬性最強的在周期表中的位置是________________________________；X、Y、Q各自形成的簡單離子中，離子半徑由大到小的順序是_______(填離子符號)。
W和R按原子個數(shù)比1﹕4構(gòu)成的陽離子所含的化學(xué)鍵是____________________。
（2）表中所列4種第三周期元素的最高價氧化物的水化物堿性最弱的是_______(填化學(xué)
式)，其電離方程式為_____________________________________。
（3）M與Z相比，非金屬性較強的是_____________（填元素名稱），請從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由_________________________________________________________________。
（4）在稀硫酸中，KMnO4和H2O2能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下：
KMnO4＋ H2O2+H2SO4 → K2SO4＋ MnSO4＋ O2↑＋ H2O
請配平，當(dāng)有0.5 mol H2O2參加此反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移的個數(shù)為______________________。
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【題目】0.2 mol某烴A在氧氣中充分燃燒后，生成化合物B、C各1.2 mol。請回答下列問題：
(1)烴A的分子式為________。
(2)若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下，能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，其一氯代物只有一種，則烴A的結(jié)構(gòu)簡式為________________。
(3)若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H2加成，其加成產(chǎn)物經(jīng)測定分子中含有4個甲基，烴A可能有的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(4)比A少兩個碳原子的A的烯烴同系物的同分異構(gòu)體共有________種，其中只含有一個甲基的結(jié)構(gòu)簡式為______________。
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