在离子晶体中,阴阳离子按一定规律在空间排列,如图(1)所示即是NaCl的晶体结构,这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。
①在晶体中，每个Na+离子周围与它最接近的、且距离相等的Cl-共有 个。
每个Na+离子周围与它最接近的、且距离相等的Na+共有 个。而Na+离子数目与Cl-离子数目之比为 。
②在离子晶体中，阴阳离子具有球对称的电子云。它们可以被看成是不等径的刚性圆球，并彼此相切（如图⑵所示）。离子键的键长是相邻阴阳离子的半径之和（如图⑶所示），已知a为常数。
|
a
（1） （2） （3）
③试回答下列问题：
NaCl晶体中离子键的键长为 。Na+离子半径与Cl-离子
半径比r+/r- = 。（已知√2="1.414" , √3="1.732, " √5=2.236）
④NaCl晶体中不存在分子,但在温度达到1413℃时,NaCl晶体形成气体,并以分子形式存在,现有29.25gNaCl晶体,强热使温度达到1450℃,测得气体体积为5.6L(已折算为标准状况),则此时氯化钠气体的分子式为 。
⑤纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好等于氯化钠晶胞的大小和形状，则这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分数为 。
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
(1) 甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。
已知：①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）△H1=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=" —566" kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
(2) 将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是： 。
（3）某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是 （填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H+ + 2e－= H2↑
（4）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO（g）+H2O（g）===CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
|
| H2O |
CO |
CO2 |
|||
| 1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
5 |
| 2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
3 |
| 3 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1 |
①实验1中，以v (H2)表示的平均反应速率为 。
②实验3跟实验2相比，改变的条件可能是 （答一种情况即可）。
完成下列反应的离子方程式
①磁性氧化铁溶于稀硝酸：
②Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液：
③明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至生成的沉淀物质的量最多：
④向含有0.4 mol FeBr2的溶液中通入0.3 mol Cl2充分反应：
⑤氢氧化铁溶于氢碘酸中：
(14分) (1) 2009年，长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破，原理如下图所示。
①请写出从C口通入O2发生的电极反应式___________________。
②以石墨电极电解饱和食盐水，电解开始后在______________的周围（填“阴极”或“阳极”）先出现红色。假设电池的理论效率为80%（电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇气体，外电路通过的电子个数为__________________(保留两位有效数字)。
(2)工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2•L-2，Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2•L-2。
请用离子方程式说明上述除杂的原理___________________________________________。
(3)工业上为了处理含有Cr2O72－的酸性工业废水，用绿矾（FeSO4·7H2O）把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为______________________________________________。
②常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp =1×10—32 mol4•L-4，溶液的pH至少为____，才能使Cr3+沉淀完全。
③现用上述方法处理100m3含铬（＋6价）78mg•L—1的废水，需用绿矾的质量为 kg。（保留主要计算过程）
(13分)Ⅰ.(1)反应I2+2S2O32—=2I—+S4O62—常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液做指示剂，若不经计算，直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系，下列试剂中应选择______(填序号)。
①1mL 0.01 mol•L—1的碘水 ②1mL 0.001 mol•L—1的碘水
③4mL 0.01 mol•L—1的Na2S2O3溶液 ④4mL 0.001 mol•L—1的Na2S2O3溶液
(2)若某同学选取①③进行实验，测得褪色时间为4s,计算v(S2O32—)=_______________。
Ⅱ.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO(g)＋H2O(g) 
CO2(g)＋H2(g) ΔH <0,200℃时，该反应的平衡常数为1/2.25,该温度下，将一定量的CO和H2投入某10L密闭容器，5min时达平衡，各物质浓度(mol•L—1)变化如下：
| |
0min |
5min |
10min |
| CO |
0.01 |
|
0.0056 |
| H2O |
0.01 |
|
0.0156 |
| CO2 |
0 |
|
0.0044 |
| H2 |
0 |
|
0.0044 |
(1) 请分别计算CO、H2O、CO2、H2的平衡浓度__________,_________,________,_______。
(2)CO的平衡转化率为____________,欲提高CO的转化率，下列措施中可行的是_____(填序号)。
a．增加压强 b．降低温度
c．体积不变，再充入CO d．更换催化剂
e．体积不变，再充入0.1molH2O
(3) 若5min～10min只改变了某一条件，该条件是__________,如何改变的___________。
(14分) 研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)利用反应6NO2＋8NH3
7N2＋12H2O可处理NO2。当转移3.6mol电子时，生成的N2在标准状况下是 L。
(2)已知：反应1：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH =" —196.6" kJ·mol-1
反应2：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH = —41.8kJ·mol-1
则反3：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的 ΔH =" _________" kJ·mol-1
(3) 一定条件下，将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生上述反应3，下列各项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．NO和O2的物质的量之比保持不变 d．每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(4)CO可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2，发生反应CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g），达平衡后测得各组分浓度如下：
| 物质 |
CO |
H2 |
CH3OH |
| 浓度(mol•L—1) |
0.9 |
1.0 |
0.6 |
①混合气体的平均相对分子质量__________________________。
②列式并计算平衡常数K=__________________________。
③若将容器体积压缩为1L,不经计算，预测新平衡中c(H2)的取值范围是__________。
④若保持体积不变，再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此时v正___v逆(填“>”、“<”或“=”)。
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