(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大 ， A是元素周期表中原子半径最小的元素，B是形成化合物种类最多的元素，C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数。
⑴A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 。
⑵已知：
① E－E→2E H＝＋a kJ/mol；
② 2A→A－A H＝－b kJ/mol；
③ E＋A→A－E H＝－c kJ/mol；
写出298K时，A2与E2反应的热化学方程式 。
⑶在某温度下容积均为2 L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2(g)＋BC(g)
X(g) H＝－Q kJ/mol(Q＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：
| 实验 |
甲 |
乙 |
丙 |
| 初始投料 |
2 mol A2、1 mol BC |
1 mol X |
4 mol A2、2 mol BC |
| 平衡时n(X) |
0.5 mol |
n2 |
n3 |
| 反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
放出Q3kJ |
| 体系的压强 |
P1 |
P2 |
P3 |
| 反应物的转化率 |
 1 |
2 |
3 |
①在该温度下，假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min，则A2的平均反应速率
v (A2)= 。
② 计算该温度下此反应的平衡常数K = 。
③三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是 (填字母)。
A．α1＋α2＝1 B．Q1＋Q2＝Q C．α3＜α1
D．P3＜2P1＝2P2 E．n2＜n3＜1.0 mol F．Q3＝2Q1
④在其他条件不变的情况下，将甲容器的体积压缩到1 L，若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为75%，请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
⑷熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池，被称为第二代燃料电池，是未来民用发电的理想选择方案之一，其工作原理如图所示。现以A2(g)、BC(g)为燃料，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池(MCFC)正极的电极反应式____________________________。
W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为14，中子数为7；X的离子与N
具有相同的质子、电子数目：W与Y的氧化物均能导致酸雨的形成；Z的非会属性在同周期主族元素中最强。
（1）Y在周期表中的位置是 。
（2）用电子式表示化合物X3W的结
构 。
（3） X3W遇水可释放出使酚酞溶液变红的气体A，该
反应的化学方程式是 。
（4）同温同压下，将a L W的简单氢化物和b LZ的氢化物通入水中，若所得溶液的pH=7则a b（填“>”或“<”或“=”）。
（5）用惰性电极电解化合物XZ溶液从阴极释放出气休B，该反应的离子方程式是 。
（6）已知W的单质与气体B在一定条件下可形成气体A，即：
△H=—92.4kJ·mo1－1
在某温度时，一个容积固定的密闭容器中，发生上述反应。在不同时间测定的容器内各物质的浓度如下表：
| 时间 |
浓度(mo1/L) |
||
| c(W2) |
c(B) |
c(A) |
|
| 第0 min |
4．0 |
9．0 |
0 |
| 第10 min |
3．8 |
8．4 |
0．4 |
| 第20 min |
3．4 |
7．2 |
1．2 |
| 第30 min |
3．4 |
7．2 |
1．2 |
| 第40 min |
3．6 |
7．8 |
0．8 |
0min～10min， W2 的平均反应速率 。
②反应在第l0min改变了反应条件，改变的条件可能是 。
a．更新了催化剂 b．升高温度 c．增大压强 d．增加B的浓度
③若反应从第30min末又发生了一次条件改变，改变的反应条件可能是 。
a．更新了催化剂 b．升高温度 c．增大压强 d．减小A的浓度
某化学反应2A(g)
B(g)+D(g)在密闭容器中分别在下列四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度（mol·L－1）随反应时间（min）的变化情况如下表：
 时间实验序号 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
| 1 |
800 ℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
| 2 |
800 ℃ |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
| 3 |
800 ℃ |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
| 4 |
T |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据，完成下列填空：
（1）实验1中，在10～20 min时间内，以A的速率表示的平均反应速率为 。（2）实验2中，A的初始浓度c2= mol·L－1，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
（3）测得实验1和实验3各组分百分含量相等。设实验3的化学反应速率为v3，实验1的化学反应速率为v1，则v3 v1（填“＞”“=”或“＜”），且c3= mol·L－1。
（4）实验4和实验1仅起始温度不同。比较实验4和实验1，可推测该反应的正反应是 反应（填“吸热”或“放热”），理由是 。
（5）实验4中，假定在50 min将容器的容积缩小为原来的一半，请在下图中用曲线表示体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、D）。
（1）等质量的D216O和H216O所含的质子数之比为______，中子数之比为______；等物质的量的D216O和H216O分别与足量的金属钠反应，放出的氢气的质量比为_____，转移电子数之比为______。
（2）在2L密闭容器中进行如下反应：
，5min内NH3的质量增加了
1.7g，则v(NH3)= 。
（本题16分）CO2和CO是工业排放的对环境产生影响的废气。
（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1
②NH2CO2NH4(s)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
③2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1
则a为 。
（2）科学家们提出用工业废气中的CO2制取甲醇：CO2+3H2CH3OH+H2O。
制得的CH3OH可用作燃料电池的燃料。
①在KOH介质中，负极的电极反应式为_________________________________。
② 作介质的KOH可以用电解K2SO4溶液的方法制得。则KOH在_______出口得到,
阳极的电极反应式是：_____________________________________。
（3）利用CO与H2反应可合成CH3OCH3。
已知：3H2(g) + 3CO(g) 
CH3OCH3(g) + CO2(g)，ΔH＝-247kJ/mol
在一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是 .
A低温高压 B加入催化剂 C体积不变充入氦气
D增加CO的浓度 E．分离出二甲醚
（4）CH3OCH3也可由CH3OH合成。已知反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)，在某温度下，在1L密闭容器中加入CH3OH ，反应到10分钟时达到平衡，此时测得各组分的浓度如下：
| 物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
| 浓度/（mol·L－1） |
0.01 |
0.2 |
0.2 |
①0-10 min内反应速率v(CH3OH) ＝ 。
②该温度下的平衡常数为 。
③若平衡后，再向容器中再加入0.01mol CH3OH和0.2mol CH3OCH3，此时正、逆反应速率的大小：v正 v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。
（本题16分） 煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知CO(g)＋H2O(g) 
H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：
| 温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1 000 |
| 平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
试回答下列问题：
（1）上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
（2）某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）830 ℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有______(选填字母)
| |
A |
B |
C |
D |
| n(CO2)/mol |
3 |
1 |
0 |
1 |
| n(H2)/mol |
2 |
1 |
0 |
1 |
| n(CO)/mol |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
| n(H2O)/mol |
5 |
2 |
3 |
2 |
（4）在830 ℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时，CO的转化率是__________。
(8分)一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)
根据题意完成下列问题：
（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝______，升高温度，K值______(填“增大”“减小”或“不变”)．
（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝________________.
（3）在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系体积压缩到原来的
，下列有关该体系的说法正确的是____．
| A．氢气的浓度减少 | B．正反应速率加快，逆反应速率也加快 |
| C．甲醇的物质的量增加 | D．重新平衡时 增大 |
（本题16分）工业上用白云石制备高纯氧化镁的工艺流程如下：
已知Ⅰ.白云石主要成分可表示为：CaO 32.50%；MgO 20.58%；Fe2O3 2.18%；SiO2 0.96%；其他 43.78%。
（1）为了提高白云石的煅烧效果，可以采取的措施是将矿石 _______。若在实验室中煅烧白云石，需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要 __（填序号）。
A．蒸发皿 B．坩埚 C．泥三角 D．石棉网
（2）加入H2SO4控制pH时，终点pH对产品的影响如图8所示。则由图示可得到的结论及原因是：
①pH过高会导致___________________________下降，其原因是_______________________
②pH过低会引起____________________________ ，其原因可能是__________(填序号)
A．Fe2O3溶于H2SO4最终使产品混有杂质
B．SiO2溶于H2SO4最终使产品混有杂质
C．酸性过强，形成可溶的Ca(HSO4)2，最终使产品混有含钙的杂质
（3）已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：
| 温度（℃） |
40 |
50 |
60 |
70 |
| MgSO4 |
30.9 |
33.4 |
35.6 |
36.9 |
| CaSO4 |
0.210 |
0.207 |
0.201 |
0.193 |
根据上表数据，简要说明析出CaSO4.2H2O的操作步骤是 、 。
（4）写出沉淀反应中的离子方程式： 。
（5）该生产流程中还可得到的一种副产品是_______________。
（6）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：
| pH |
< 8.0 |
8.0 ~ 9.6 |
> 9.6 |
| 颜色 |
黄色 |
绿色 |
蓝色 |
25℃时，向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为 （25℃时，Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12）。
（本题16分）降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为研究的主要课题。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH ＝－1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH ＝－566.0 kJ/mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH ＝－44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：______________________。
（2）在容积为2L的密闭容器中，充入2mol CO2和6mol H2，在温度500℃时发生反应：
CO2（g）+ 3H2（g）
CH3OH（g）+ H2O（g） △H<0。
CH3OH的浓度随时间变化如图。回答有关问题：
①从反应开始到20分钟时，H2的平均反应速率v(H2)＝_________________
②从30分钟到35分钟达到新的平衡，改变的条件可能是__________________________
A．增大压强 B．加入催化剂 C．升高温度 D．增大反应物的浓度
③列式计算该反应在35分钟达到新平衡时的平衡常数(保留2位小数)
④如果在30分钟时,再向容器中充入2mol CO2和6mol H2，保持温度不变，达到新平衡时，CH3OH的浓度____________1mol.L-1(填“>”、“<”或“=”)。
（3）一种原电池的工作原理为：2Na2S2 + NaBr3 
Na2S4 + 3NaBr。用该电池为电源，以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，使CO2在铜电极上可转化为甲烷。
①该电池负极的电极反应式为：______________________________________
②电解池中产生CH4一极的电极反应式为： ____________________________________。
（4）下图是NaOH吸收CO2后某种产物的水溶液在pH从0至14的范围内H2CO3、HCO3－、CO32－三种成分平衡时的组成分数。
下列叙述正确的是 _____________
A．此图是1.0 mol·L-1碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲线
B．在pH分别为6.37及10.25时，溶液中c(H2CO3)=c(HCO3－)=c(CO32－)
C．人体血液的pH约为7.4，则CO2在血液中多以HCO3－形式存在
D．若用CO2和NaOH反应制取NaHCO3，宜控制溶液的pH为7～9之间
煤炭燃烧过程中会释放出大量的，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以
的形式固定，从而降低
的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的
又会与
发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
(反应Ⅰ)
(反应Ⅱ)
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ能自发进行的条件是。
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数时用气体组分(
)的平衡压强
代替该气体物质的量浓度
，则反应Ⅱ的
= (用表达式表示)。
（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率()大于反应Ⅱ的速率(
)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是。
（4）通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是。
（5）图1为实验测得不同温度下反应体系中初始体积百分数与平衡时固体产物中
质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中
生成量的措施有。
A．向该反应体系中投入石灰石
B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C．提高的初始体积百分数
D．提高反应体系的温度
（6）恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，，请在图2中画出反应体系中
随时间
变化的总趋势图。
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：
一种工业合成氨的简易流程图如下：
（1）天然气中的杂质常用常用氨水吸收，产物为
。一定条件下向
溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：。
（2）步骤II中制氯气原理如下：
①
②
对于反应①，一定可以提高平衡体系中百分含量，又能加快反应速率的是。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②，将进一步转化，可提高
产量。若1
和
的混合气体（
的体积分数为20%）与
反应，得到1.18mol
、
和
的混合气体，则
转化率为。
（3）下左图表示500、60.0
条件下，原料气投料比与平衡时
体积分数的关系。根据图中
点数据计算
的平衡体积分数：。
（4）依据温度对合成氨反应的影响，在下右图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，物质的量变化的曲线示意图。
（5）上述流程图中，使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是（填序号），简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：。
合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液[醋酸二氨合铜（I）、氨水]吸收在生产过程中产生的和
等气体。铜液吸收
的反应是放热反应，其反应方程式为：
完成下列填空：
（1）如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是。（选填编号）
a.减压 b.增加NH3的浓度 c.升温 d.及时移走产物
（2）铜液中的氨可吸收二氧化碳，写出该反应的化学方程式。
（3）简述铜液吸收及铜液再生的操作步骤（注明吸收和再生的条件）。
（4）铜液的组成元素中，短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为。其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是。通过比较可判断氮、磷两种非金属元素的非金属性强弱。
（5）已知与
分子结构相似，
的电子式是。
熔点高于
，其原因是。
研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
（
）+
（
）
（
）+
（
）
∆
（I）
（
）+
（
）
（
）
∆
（II）
（1）（
）+
（
）
（
）+
（
）+
（
）的平衡常数
= （用
、
表示）。
（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向恒容密闭容器中加入
和
，
时反应（II）达到平衡。测得
内
（
）=
×
-
•L-
•
-
，则平衡后n（
）=
，
的转化率
= 。其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时
的转化率
（填"
""
"或"
"），平衡常数
（填"增大""减小"或"不变"。若要使
减小，可采用的措施是 。
（3）实验室可用溶液吸收
，反应为
+2NaOH=
+
+
。含
NaOH的水溶液与
恰好完全反应得
溶液A，溶液B为
•
‾1的
溶液，则两溶液中c（
‾）、c（
-）和c（
‾）由大到小的顺序为。（已知
的电离常数
=
×
-
•L‾
，
的电离常数
=
×
-
•
‾
，可使溶液A和溶液B的
相等的方法是 （） 。
| A． |
a．向溶液A中加适量水 b．向溶液A中加适量 |
化合物和单质
在一定条件下反应可生成化合物
。回答下列问题：
（1）已知的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，
的熔点为167 ℃。室温时
与气体
反应生成lmol
，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为。
（2）反应
在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时
和
均为0.2
。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 ＝。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率由大到小的次序为(填实验序号)；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b、c。
③用表示开始时总压强，
表示平衡时总压强，
表示
的平衡转化率，则
的表达式为；实验
和
的平衡转化率：
为、
为。
硝基苯甲酸乙酯在存在下发生水解反应：
.两种反应物的初始浓度均为0.050
,15
时测得：
的转化率
随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：
| 0 |
120 |
180 |
240 |
330 |
30 |
600 |
700 |
800 |
|
| 0 |
33.0 |
41.8 |
48.8 |
58.0 |
69.0 |
70.4 |
71.0 |
71.0 |
（1）列式计算该反应在120～180与180～240
区间的平均反应速率、。比较两者大小可得到的结论是。
（2）列式计算15 时该反应的平衡常数。
（3）为提高的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施有（要求写出两条）。
试题篮
()
粤公网安备 44130202000953号
