高中化学填空题

光气(COCl₂)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl₂在活性炭催化下合成。
（1）COCl₂的分解反应为COCl₂(g)Cl₂(g)+CO(g)ΔH="+108" kJ·mol^-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10 min到14 min的COCl₂浓度变化曲线未示出):

①计算反应在第8 min时的平衡常数K=          ;
②比较第2 min反应温度T（2）与第8 min反应温度T（8）的高低:T（2）        T（8）(填“<”、“>”或“=”);
③若12 min时反应于温度T（8）下重新达到平衡,则此时c(COCl₂)=          mol·L^-1;
④比较产物CO在2 min～3 min、5 min～6 min和12 min～13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小          ;
⑤比较反应物COCl₂在5 min～6 min和15 min～16 min时平均反应速率的大小:v(5～6)      v(15～16)(填“<”、“>”或“=”),原因是                        。
（2）常温下，如果取0.1mol·L^-1HA溶液与0.1mol·L^-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计)，测得混合液的pH=8。
①混合液中由水电离出的OH^-浓度与0.1mol·L^-1NaOH溶液中由水电离出的OH^-浓度之比为      ；
②已知NH₄A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断 (NH₄)₂CO₃溶液的pH   7(填“<”、“>”或“=”)；相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号)                 。
a、NH₄HCO₃        b、NH₄A         c、(NH₄)₂CO₃        d、NH₄Cl

选做[化学—选修3:物质结构与性质] (15分）X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的，Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，Z原子单电子数在同周期元素中最多，W与Z同周期，第一电离能比Z的低，R与Y同一主族，Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题：
（1）R核外电子排布式为__________________。
（2）X、Y、Z、W形成的有机物YW(ZX₂）₂中Y、Z的杂化轨道类型分别为__________，ZW₃^-离子的立体构型是__________。
（3）Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是_____________（填化学式），原因是_________________。
（4）将Q单质的粉末加入到ZX₃的浓溶液中，并通入W₂，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为______________________________________。
（5）W和Na的一种离子化合物的晶胞结构如图，该离子化合物为____________（填化学式）。Na⁺的配位数为_____________，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为__________。已知该晶胞的密度为ρg·cm^-3，阿伏加德罗常数为N_A，则两个最近的W离子间距离为            nm(用含ρ、N_A的计算式表示）。

雾霾由多种污染物形成，其中包含颗粒物（包括PM2.5在内）、氮氧化物（NO_x）、CO、SO₂等。化学在解决雾霾污染中有着重要的作用。
（1）已知：2SO₂(g）+O₂(g）2SO₃(g）     ΔH=－196.6 kJ·mol^－1
2NO(g）+O₂(g）2NO₂(g）    ΔH=－113.0 kJ·mol^－1
则反应NO₂(g）+SO₂(g）SO₃(g）+NO(g）    ΔH=_________kJ·mol^－1。
一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1︰2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的有_______________。
a．体系密度保持不变            
b．混合气体颜色保持不变
c．SO₂和NO的体积比保持不变  
d．每消耗1 mol SO₃的同时生成1 mol NO₂
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1︰5，则平衡常数K＝_______。
（2）CO、CO₂都可用于合成甲醇。
①CO用于合成甲醇反应方程式为：CO(g）+2H₂(g）CH₃OH(g）
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，选择此压强的理由是_________________________________________。

②CO₂用于合成甲醇反应方程式为：CO₂(g）+3H₂(g）CH₃OH(g）+H₂O(g）
下图是科学家现正研发的，以实现上述反应在常温常压下进行的装置。写出甲槽的电极反应____________。

（3）下图是一种用NH₃脱除烟气中NO的原理。

①该脱硝原理中，NO最终转化为H₂O和_________（填化学式）。
②当消耗2 mol NH₃和0.5 molO₂时，除去的NO在标准状况下的体积为__________L。
（4）NO直接催化分解（生成N₂和O₂）也是一种脱硝途径。在不同条件下，NO的分解产物不同。在高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示，写出NO分解的化学方程式_______________________________。

铁是目前人类使用量最大的金属，它能形成多种化合物。
（1）取5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应，无论怎样进行实验，最终收集了的气体体积均小于2.24 L（标准状况），最主要的原因是__________________________，所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色，试用离子方程式解释这一变化的原因______________________________________。
（2）硫化亚铁常用于工业废水的处理。已知：25℃时，溶度积常数K_sp(FeS）=6.3×10^-18、K_sp(CdS）= 3.6×10^-29。请写出用硫化亚铁处理含Cd²⁺的工业废水的离子方程式__________________________。
（3）ZnFe₂O_3.5是一种新型纳米材料，可将工业废气中的某些元素转化为游离态，制取纳米ZnFe₂O_3.5和用于除去废气的转化关系为：ZnFe₂O₄ZnFe₂O_3.5
上述转化反应中消耗的n(ZnFe₂O₄）︰n(H₂）＝_______。请写出 ZnFe₂O_3.5与NO₂反应的化学方程式_______________________________。
（4）LiFePO₄(难溶于水）材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。
①以FePO₄（难溶于水）、Li₂CO₃、单质碳为原料在高温下制备LiFePO₄，该反应的化学方程式为2FePO₄+Li₂CO₃+2C＝2LiFePO₄+3CO↑。则1molC参与反应时转移的电子数为_______________。
②磷酸铁锂动力电池有几种类型，其中一种（中间是锂离子聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开）工作原理为FePO₄+LiLiFePO₄。则充电时阳极上的电极反应式为______________________________。
（5）已知25℃时，K_sp[Fe(OH）₃]＝4.0×10^-38，此温度下若在实验室中配制5 mol/L 100 mL FeCl₃溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入_______ml、2 mol/L的盐酸（忽略加入盐酸体积）。

[化学—选修3：物质结构与性质]Fe²⁺、Fe³⁺与O₂^2—、CN^—、F^—、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
（1）N、O、F三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是         。
（2）基态Fe³⁺核外M能层的电子排布式为           。
（3）铁有δ、γ、α三种同素异形体（如下图），则γ晶胞原子堆积名称为_____________。假设各种晶型的铁单质都是由半径为r的铁原子堆积而成，则晶胞δ与晶胞α的密度比为_______________（列式并化简）。

（4）乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图1所示。此物质中碳原子的杂化方式有            。

（5）配合物K₃[Fe(CN）₆]可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的电子式为        。已知(CN）₂是直线形分子，并具有对称性，则(CN）₂中π键和σ键的个数比为       。
（6）F^—不仅可与Fe³⁺形成[FeF₆]^3—，还可以与Mg²⁺、K⁺形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体应用于激光领域，结构如图2所示。该晶体的化学式为        。在该晶体中与一个F^—距离最近且相等的F^—的个数为          。

[化学—选修2：化学与技术]银、铜均属于重金属，从银铜合金废料中回收银并制备含铜化合物产品的工艺如图所示：

（1）熔炼时被氧化的元素是      ，酸浸时反应的离子方程式为      。为提高酸浸时铜元素的浸出率及浸出速率，酸浸前应对渣料进行处理，其处理方法是      。
（2）操作a是      ，固体B转化为CuAlO₂的过程中，存在如下反应，请填写空白处：
CuO+       Al₂O₃      +       ↑。
（3）若残渣A中含有n mol Ag，将该残渣全部与足量的稀HNO₃置于某容器中进行反应，写出反应的化学方程式     。为彻底消除污染，可将反应中产生的气体与V L（标准状况）空气混合通入水中，则V至少为      L（设空气中氧气的体积分数为0．2）。
（4）已知2Cu⁺Cu+Cu²⁺，试分析CuAlO₂分别与足量盐酸、稀硝酸混合后，产生现象的异同点      。
（5）假设粗银中的杂质只有少量的铜，利用电化学方法对其进行精炼，则粗银应与电源的      极相连，当两个电极上质量变化值相差30．4g时，则两个电极上银质量的变化值相差      g。

“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质（如CO、CO₂、CH₄、CH₃OH、
HCOOH等）为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
（1）一定温度下，在两个容积均为2 L的密闭容器中，分别发生反应：
CO₂（g） + 3H₂（g）CH₃OH（g） + H₂O（g）  △H =﹣49.0 kJ/mol。相关数据如下：

容器	甲	乙
反应物投入量	1 mol CO2（g）和3 mol H2（g）	1 mol CH3OH（g）和1 mol H2O（g）
平衡时c（CH3OH）	c1	c2
平衡时能量变化	放出29.4 kJ	吸收a kJ

请回答：①a =                          。
②若甲中反应10 s时达到平衡，则用CO₂来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是            。
（2）甲烷的一个重要用途是制取H₂，其原理为：CO₂（g）+CH₄（g）2CO（g）+2H₂（g）在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH₄与CO₂，在一定条件下发生反应，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示，则压强P₁    P₂，（填“大于”或“小于”）；压强为P₂时，在y点：v（正）     v（逆）（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）一定条件下，治理汽车尾气的反应是2NO（g）+2CO（g）2CO₂（g）+N₂（g） △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n（NO）:n（CO）=2:1的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t₁时刻一定达到平衡状态的是     （选填字母）。

（4）甲酸（HCOOH）是一种弱酸，现用0.1 mol·L^-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L^-1的盐酸和甲酸溶液，滴定曲线如下：滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c（H⁺）最大的是    ；V₁和V₂的关系V₁   V₂（填 “>”、“=”或“<”）；M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是      。

【化学—物质结构与性质】硼及其化合物在现代工业、生活和国防中有重要应用价值。
（1）硼原子的电子排布式是                        。
（2）最简单的硼烷是B₂H₆（乙硼烷），结构见下图，其中B原子的杂化方式为           。
（3）BF₃和BCl₃都有强烈接受孤电子对的倾向，如三氟化硼气体与氨气相遇，立即生成白色固体，写出该白色固体结构式，并标注出其中的配位键                          。
（4）近年来，人们肯定硼是人和动物氟中毒的重要解毒剂。硼在体内可与氟形成稳定的配合物      ，并以和氟相同的途径参加体内代谢，但毒性比氟小，且易随尿排出，故认为硼对氟化物具有解毒作用。
（5）经结构研究证明，硼酸晶体中B(OH)₃单元结构如图（1）所示。各单元中的氧原子通过O—H…O氢键连结成层状结构如图（2）所示。层与层之间以微弱的分子间力相结合构成整个硼酸晶体。

①H₃BO₃是一元弱酸，写出它与水反应的化学方程式                                  ，
②根据结构判断下列说法正确的是                 。
a．硼酸晶体属于原子晶体      
b．硼酸晶体有鳞片状的外层
c．硼酸晶体是分子晶体        
d．硼酸晶体有滑腻感，可作润滑剂
e．在B(OH)₃单元中，B原子以sp³杂化轨道和氧原子结合而成
f．H₃BO₃分子的稳定性与氢键有关
g．含1mol H₃BO₃的晶体中有3mol氢键
h．分子中硼原子最外层为8e^-稳定结构
③硼酸常温下为白色片状晶体，溶于水（273K时溶解度为6.35），在热水中溶解度明显增大（373K时为27.6）。请分析其中原因                                                    。

元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：

（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是          。
a．原子半径和离子半径均减小
b．金属性减弱，非金属性增强
c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强
d．单质的熔点降低
（2）氧化性最弱的简单阳离子的结构示意图是                   。
（3）晶体硅（熔点1410 ℃）是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：

在上述由SiCl₄制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式                                                     。
（4）Na₂S溶液长期放置有硫析出，原因为                            （用离子方程式表示）。
（5）已知：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  平衡常数为K₁
2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)   平衡常数为K₂
则反应NO₂(g)＋SO₂(g)SO₃(g)＋NO(g)的平衡常数为K₃＝           （用K₁、K₂来表达）
一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是                 。
a．体系压强保持不变              
b．混合气体颜色保持不变
c．SO₂和NO的体积比保持不变   
d．每消耗1 mol SO₃的同时生成1 mol NO₂
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1∶6，则平衡常数K＝           。
（6）KClO₃可用于实验室制O₂，若不加催化剂，400 ℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式                    。

Ⅰ．甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
（1）101 kPa时，1 mol CH₃OH液体完全燃烧生成CO₂和液态水时放出热量726.51 kJ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为                                   。
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：
①CH₃OH(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+3H₂(g)    △H₁="+49.0" kJ·mol^-1
②CH₃OH(g)+O₂(g)= CO₂(g)+2H₂(g)   △H₂=    
已知H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g) △H = —241.8kJ·mol^-1，则反应②的△H₂=        。
（3）工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，现在实验室模拟该反应并进行分析。下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①该反应的焓变ΔH______0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁_______K₂(填“＞”、“＜”或“＝”)。
Ⅱ．元素铬及其化合物工业用途广泛。但含+6价铬的污水会损坏环境。电镀厂产生的镀铜废水中含有一定量的Cr₂O₇^2-，处理该废水常用还原沉淀法。

（1）下列溶液中可代替上述流程中Na₂S₂O₃溶液的是      （填选项序号）

A．FeSO4溶液

B．浓H2SO4

C．酸性KMnO4

D．Na2SO3溶液

（2）上述流程中，每消耗1mol Na₂S₂O₃，转移0.8mol电子。则加入Na₂S₂O₃溶液时发生反应的离子方程式为：                                 。
（3）Cr(OH)₃的化学性质与AlOH)₃相似，在述流程中加入NaOH溶液时，需控制溶液的pH不能过高，用离子方程式表示其原因：                   。

已知：①A是石油裂解气的主要成分，A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平；
②2CH₃CHO＋O₂2CH₃COOH。现以A为主要原料合成乙酸乙酯，其合成路线如下：

回答下列问题：
（1）A的空间构型是___________________。
（2）A、C分子中的官能团名称分别是___________、__________;
（3）写出下列反应的反应类型：①___________________②___________________，
（4）写出下列反应的化学方程式：
①___________________________________________；
②___________________________________________；
④___________________________________________；

已知I、II反应在一定条件节焓变及平衡常数如下：

（1）用△H_l、△H₂表示反应4H₂（g）+2SO₂（g）S₂（g）+4H₂O（g）的△H
（2）回答下列反应（Ⅰ）的相关问题：
①温度为T₁，在1L恒容容器中加入1.8mol H₂、1.2mol S₂, 10min时反应达到平衡。测得10min V（H₂S）=0．08 mol·L^－1·min^－l，则该条件下的平衡常数为     L·mo1^－l，若此时再向容器中充H₂、S₂、H₂S各0.8mol，则平衡移动方向为     （填“正向”、“逆向”或“不移动”）；
②温度为T₂时T₂>T₁），在1L恒容容器中也加入1.8mol H₂、1.2mol S₂，建立平衡时测得S₂的转化率为25%，据此判断△H₁     0（填“>”或“<”），与T₁时相比，平衡常数K₁     （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）常温下，用SO₂与NaOH溶液反应可得到NaHSO₃、Na₂SO₃等。
①已知Na₂SO₃水溶液显碱性，原因是     （写出主要反应的离子方程式），该溶液中，[Na⁺]      2[ SO]+ [HSO]（填“>”、“<”或“=”）。
②在某NaHSO₃、Na₂SO₃混合溶液中HSO、SO物质的量分数随pH变化曲线如图所示（部分）：根据图示，求SO的水解平衡常数=      mol·L^-1．

研究证明，CO₂可作为合成低碳烯烃的原料加以利用，目前利用CO₂合成乙烯相关的热化学方程式如下：

反应开始时在0.lMPa下，以n（H₂）：n（CO₂）=3：1的投料比充入体积固定的密闭容器中，发生反应Ⅳ，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量百分数如图1所示：

请回答下列问题：
（1）△H₄=        kJ-mol^－1。
（2）可以判断该反应已经达到平衡的是         。
A.v（CO₂）="2" v （C₂H₄）    
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的压强不再改变    
D.平衡常数K不再改变
E.C₂H₄的体积分数不变
（3）曲线a表示的物质为        （写化学式），判断依据是             。
（4）为提高CO₂的平衡转化率，可以采取的措施是         。
A.降低温度     
B.分离出H₂O
C.增加原催化剂的表面积    
D.增大压强
E.投料比改为n（H₂）：n（CO₂）=2：1
（5）在图2中，画出393K时体系中C₂H₄的体积分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势曲线，并标明平衡时C₂H₄的体积分数数值。

已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于短周期。A是原子半径最小的元素;B的基态原子中电子占有三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同;D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍;E有“生物金属”之称,E⁴⁺和氩原子的核外电子排布相同。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B两种元素组成的原子个数之比为1:1的化合物N是常见的有机溶剂。
请回答下列问题（答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）：
（1）A₂D₂分子的电子式为______，E的基态原子的外围电子排布式为_______。
（2）A、B、C、D四种元素中电负性大小顺序的是__________________。
（3）单质B与C的最高价氧化物的水化物的浓溶液微热反应,其化学方程为_______________。
（4）下列叙述正确的是______（填序号）。
a.M是极性分子,N是非极性分子
b.M和BD₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
c.N分子中含有6个σ键和1个π键
d.BD₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（5）已知:①E的一种氧化物Q，其晶胞结构如图所示

②已知：Q（s）+2Cl₂（g）＝ECl₄（l）+D₂（g）△H＝+140kJ/mol；
2B（s）+D₂（g）＝2BD（g）△H＝-221kJ/mol
写出物质Q和焦炭、氯气反应生成液态ECl₄（l）和BD气体的热化学方程式：_________。
（6）在0.5L的密闭容器中，一定量的C₂和A₂进行如下化学反应：C₂（g）+3A₂（g）==2CA₃（g）ΔH<0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表。请回答下列问题。

①试比较K₁,K₂的大小，K₁________K₂（填写“>”、“=”或“<”）。
②在40 0 0C时,当测得CA₃ 和C₂、A₂的物质的量分别为3mol和1mol、2mol时,则该反应的v（C₂）正____v（C₂）逆（填写“>”、“= ”或“ < ”）。

选做【化学物质结构与性质】右图a～f分别表示由H、C、N、Na、Si、Cu元素组成的单质，其中c、d均为热和电的良导体。单质分别对应的熔点如图所示：

（1）从电负性角度分析，C、Si和N元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为                 ；
（2）图中d单质对应元素原子的电子排布式        。用价层电子对互斥理论推断，单质a、b、f对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中化学键的键角为        。
（3）a与b的元素形成的10电子中性分子X，X溶于水后的溶液滴入到含d元素高价离子的溶液中至过量，生成的含d元素离子的化学式为             。
（4）上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸分子的结构模型（原子共平面）如图：

则可判断该元素原子（中心原子）的杂化方式是        。氮化硅是一种高温陶瓷材料，硬度大、熔点高、化学性质稳定，其基本结构单元如图，则其化学式为_______。