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【題目】黨的十八大以來,我國在科技創(chuàng)新和重大工程建設方面取得了豐碩成果,在新時代更需要新科技創(chuàng)新世界。2018年3月5日,《自然》連刊兩文報道石墨烯超導重大發(fā)現(xiàn),第一作者均為中國科大10級少年班現(xiàn)年僅21歲的曹原。曹原團隊在雙層石墨烯中發(fā)現(xiàn)新的電子態(tài),可以簡單實現(xiàn)絕緣體到超導體的轉(zhuǎn)變。石墨烯是一種由碳原子組成六角形呈蜂巢晶格的二維碳納米材料(如圖甲),石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變,轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(如圖乙)。
(1)圖乙中1號C與相鄰C有無形成π鍵__________(填“有”、或“無”)。
(2)圖甲中1號C的雜化方式________。該C與相鄰C形成的鍵角______(填“>”、“<”或“=”)1200。
(3)我國制墨工藝是將50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同條件下所得到的分散系后者更為穩(wěn)定,其原因是____________________。
(4)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60),某金屬M與C60可制備一種低溫超導材料,晶胞如圖丙所示,M原子位于晶胞的棱心與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個數(shù)為______________,該材料的化學式為_______________。
(5)金剛石與石墨都是碳的同素異形體。若碳原子半徑為r,金剛石晶胞的邊長為a,根據(jù)硬球接觸模型,金剛石晶胞中碳原子的空間占有率為___________(用含π的代數(shù)式表示)。
(6)一定條件下,CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體,其相關參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。
①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是_________;
②有科學家提出用CO2置換CH4的設想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm,結(jié)合圖表從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析,該設想能否實現(xiàn):________ (填“能”、或“否”)。
可燃冰與二氧化碳替換的水合物的熔點較高的是_________。
參數(shù) 分子 | 分子直徑/nm | 分子與H2O的結(jié)合能E/(kJ·mol-1) |
CH4 | 0.436 | 16.40 |
CO2 | 0.512 | 29.91 |
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【題目】有四種無色液態(tài)物質(zhì):己烯、己烷、苯和甲苯。符合下列各題要求的分別是:
⑴不能與溴水和酸性KMnO4溶液反應,但在溴化鐵作用下能與液溴反應的是_____,其反應的化學方程式為______。
⑵能與溴水和酸性KMnO4溶液反應的是________。
⑶不與溴水反應但能與酸性KMnO4溶液反應的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式是____________。
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【題目】數(shù)十年來,化學工作者對氮的氧化物、碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得一些重要成果。
I.已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反應歷程分兩步:
第一步:2NO(g) N2O2(g) (快) H1<0;v1正=k1正c2(NO) ;v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) H2< 0; v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反應速率主要是由______(填“第一步”或“第二步”)反應決定。
②一定溫度下,反應2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)達到平衡狀態(tài),請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達式K=____________;
II.利用CO2和CH4重整不僅可以獲得合成氣(主要成分為CO、H2),還可減少溫室氣體的排放(1)已知重整過程中部分反應的熱化方程式為:
① CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH>0
② CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH>0
③ CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) ΔH<0
固定n(CO2)=n(CH4),改變反應溫度,CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖甲。
同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率________(填“大于”“小于”或“等于”)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率。
(2)在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.1mol的CH4和CO2,在一定條件下發(fā)生反應CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) + 2H2(g),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(單位Pa)的關系如圖乙所示。y點:v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×氣體的物質(zhì)的量分數(shù)。用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp,求x點對應溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=__________________。
III.根據(jù)2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O設計如圖丙裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,圖丙中右側(cè)電極連接電源的__極,電解制備過程的總反應方程式為__。測定陽極液中Na和Cr的含量,若Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a:b,則此時Na2CrO4的轉(zhuǎn)化率為__。若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲醇(CH3OH)燃料電池充當電源,則負極反應式為__。
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【題目】中國詩詞大會不僅弘揚了中華傳統(tǒng)文化,詩句中還蘊含著許多化學知識.下列分析正確的是
A.“忽聞海上有仙山,山在虛無縹緲間”的海市蜃樓是一種自然現(xiàn)象,與膠體知識無關
B.“千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金”說明金的化學性質(zhì)穩(wěn)定,在自然界中常以單質(zhì)狀態(tài)存在
C.“紛紛燦爛如星隕,霍霍喧逐似火攻.”燦爛美麗的煙花是某些金屬的焰色反應,屬于化學變化
D.“日照香爐生紫煙,遙看瀑布掛前川”中的“煙”是彌漫在空氣中的固體顆粒
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【題目】常溫下,H2A和H2NCH2CH2NH2溶液中各組分的物質(zhì)的量分數(shù)δ隨pH的變化如圖(I)、(II)所示。下列說法不正確的是已知:。
A.NaHA溶液中各離子濃度大小關系為:
B.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的Kb2=10-7.15
C.[H3NCH2CH2NH3]A溶液顯堿性
D.向[H3NCH2CH2NH2] HA溶液中通人HCl,不變
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【題目】對于0.1 mol/L Na2SO3溶液,下列敘述正確的是
A. c(Na+) : c(SO32―) < 2 : 1
B. c(Na+) = 2 c (SO32―) + c(HSO3―) + c(H2SO3)
C. c(Na+) + c(H+) = 2 c (SO32―) + 2 c(HSO3―) + c(OH―)
D. 加入少量NaOH固體,c(SO32―) 與c(Na+) 均增大
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【題目】下列事實能用勒夏特列原理解釋的是
A.工業(yè)制硫酸采用二氧化硫催化氧化,高溫可以提高單位時間SO3的產(chǎn)量
B.合成氨工業(yè)中使用鐵觸媒做催化劑
C.用飽和食鹽水除去氯氣中氯化氫雜質(zhì)
D.在配制硫酸亞鐵溶液時往往要加入一定量鐵粉
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【題目】弱酸HA的電離常數(shù)。25℃時,有關弱酸的電離常數(shù)如下:
弱酸化學式 | HCOOH | ②CH3COOH | C6H5OH | ④H2A |
電離常數(shù) | 1.810-4 | 1.810-5 | 1.310-10 | K1=4.310-7,K2=5.610-11 |
⑴四種酸的酸性由強到弱的順序是________________(用序號填空)。
⑵向0.1 mol/L CH3COOH溶液中滴加NaOH至溶液中時,此時溶液的pH=________。
⑶當H2A與NaOH溶液1:1混合溶液顯________性(選填“酸、中、堿”)。
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【題目】下列熱化學方程式書寫和表示正確的是(△H的絕對值均正確)
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196kJ/mol(反應熱)
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ/mol(燃燒熱)
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=+57.3kJ/mol(中和熱)
D.2NO2=O2+2NO△H=-116.2kJ/mol(反應熱)
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【題目】中國傳統(tǒng)文化對人類文明貢獻巨大,古代文獻中記載了很多化學研究成果。下列常見古詩文對應化學知識正確的是
選項 | 古詩文 | 化學知識 |
A | 荀子勸學:“冰水為之,而寒于水。” | 冰能量低于水,冰變?yōu)樗畬儆谖鼰岱磻?/span> |
B | 本草綱目拾遺中對強水的記載:“性最烈,能蝕五金,其水甚強,惟玻璃可盛。” | “強水”是指氫氟酸 |
C | 夢溪筆談中對寶劍的記載:“古人以劑鋼為刃,柔鐵為莖干,不爾則多斷折。” | 劑鋼為鐵的合金,其硬度比純鐵的大,熔點比純鐵的高 |
D | 本草經(jīng)集注中記載鑒別硝石和樸硝的方法:“以火燒之,紫青煙起,云是真硝石也。” | 鑒別硝石和樸硝利用了焰色反應 |
A.AB.BC.CD.D
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