ⅤA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅤA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)白磷单质中的P原子采用的轨道杂化方式是 。
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)As原子序数为 ,其核外M层和N层电子的排布式为 。
(4)NH3的沸点比PH3 (填“高”或“低”),原因是 。
P
的立体构型为 。
(5)H3PO4的K1、K2、K3分别为7.6×10-3、6.3×10-8、4.4×10-13。硝酸完全电离,而亚硝酸K=5.1×10-4,请根据结构与性质的关系解释:
①H3PO4的K1远大于K2的原因 ;
②硝酸比亚硝酸酸性强的原因 。
(6)NiO晶体结构与NaCl晶体类似,其晶胞的棱长为a cm,则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为 cm(用含有a的代数式表示)。在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如下页图),可以认为氧离子作密致单层排列,镍离子填充其中,列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为 g(氧离子的半径为1.40×10-10 m)。 
某同学在用稀盐酸与铁制取氢气的实验中，发现加入少量氯化铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
（1）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有
（答两种）；
（2）实验室中现有NaCl、CuSO4、FeCl2、ZnCl2等4种溶液，可与实验中CuCl2溶液起相似作用的是 ；
（3）为了进一步研究氯化铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
| 实验（混合溶液） |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
| 4mol/L 盐酸/mL |
60 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V5 |
| 饱和CuCl2溶液/mL |
0 |
1.0 |
5.0 |
10 |
V6 |
40 |
| H2O/mL |
V7 |
V8 |
V9 |
V10 |
20 |
0 |
①请完成此实验设计，其中：V1= ，V6= ，V9= ；
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuCl2溶液时，生成氢气的速率会
大大提高。但当加入的CuCl2溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因
应用化学反应需要研究化学反应的条件、限度和速率。
（1）773 K、固定体积的容器中,反应CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）过程中
能量变化如下图。曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化。若投入amol CO、2amol H2，平衡时能生成0.1amol CH3OH，反应就具工业应用价值。
① 若按上述投料比使该反应具有工业应用价值，CO的平衡转化率最小为 ；
② ②在容器容积不变的前提下，欲提高H2的转化率，可采取的措施（答两项即可） 、 ；
③ ③下列与催化剂有关的说法中，正确的是 （填字母序号）。
④ a．使用催化剂，使反应 CO(g)＋2H2（g）CH3OH（g） ΔH>－91 kJ·mol－1
⑤ b．使用催化剂，能够提高反应物转化率
c．使用催化剂，不能改变反应的平衡常数K
（2）高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。我国学者提出用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的方案，装置如下图I所示。
①Fe电极作 极（填“阴”或“阳”）；
②Ni电极的电极反应式为： 。
（3）欲用下图II装置通过测定气体生成量测算硝酸被还原的速率，当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后，可以通过测定
推算反应速率。
工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g），△H=－92.2kJ/mol；其部分工艺流程如下：
反应体系中各组分的部分性质见下表：
| 气体 |
氮气 |
氢气 |
氨 |
| 熔点（℃） |
－210.01 |
－252.77 |
－77.74 |
| 沸点（℃） |
－195.79 |
－259.23 |
－33.42 |
回答下列问题：
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：K= 。随着温度升高，
K值 （填增大、减小、不变）。
（2）平衡常数K值越大，表明 （填序号）。
| A．N2的转化率越高 | B．NH3的产率越大 |
| C．原料中N2的含量越高 | D．化学反应速率越快 |
（3）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到 使 分离出来；继续循环的气体是 。
氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下： 
依据上图，完成下列填空：
（1）工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为
，
（2）如果粗盐中SO42－含量较高，必须添加钡试剂除去SO42－，该钡试剂可以是
（选填a、b、c，多选扣分）
A. Ba(OH)2 B. Ba(NO3)2 C. BaCl2
（3）为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42－，加入试剂的合理顺序为
（选填a，b，c多选扣分）
a. 先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂
b. 先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3
c. 先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3
（4）电解过程的总反应方程为 。
（5）电解槽阳极产物可用于
（至少写出两种用途）。
80℃时，将0.40mol的N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2O4 
2NO2，△H＞0隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
| 时间（s） n（mol） |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| n（N2O4） |
0.40 |
a |
0.20 |
c |
d |
e |
| N（NO2） |
0.00 |
0.24 |
b |
0.52 |
0.60 |
0.60 |
（1）计算20s—40s内用N2O4表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1
（2）计算在80℃时该反应的平衡常数K= ；
（3）要增大该反应的K值，可采取的措施有(填序号) ；
| A．增大N2O4的起始浓度 | B．向混合气体中通入NO2 |
C．使用高效催化剂 | D．升高温度 |
（4）如右图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线，请在该图中补画出该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线。
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