某温度时,在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。
(1)根据表中数据,在图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
| t/min |
X/mol |
Y/mol |
Z/mol |
| 0 |
1.00 |
1.00 |
0.00 |
| 1 |
0.90 |
0.80 |
0.20 |
| 3 |
0.75 |
0.50 |
0.50 |
| 5 |
0.65 |
0.30 |
0.70 |
| 9 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
| 10 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
| 14 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
(2)体系中发生反应的化学方程式是 ________________________________;
(3)列式计算该反应在0~3 min时间内产物Z的平均反应速率: 。
硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。请回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。
（2）硅主要以硅酸盐、 等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以 相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献 个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为 。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
| 化学键 |
C—C |
C—H |
C—O |
Si—Si |
Si—H |
Si—O |
| 键能/(kJ•mol-1 |
356 |
413 |
336 |
226 |
318 |
452 |
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 。
（6）在硅酸盐中，SiO4- 4四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为 ，Si与O的原子数之比为 ，化学式为 。
由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：
已知：①
②
③
则(1) 
的
=________________。
(2) 碳在氧气中不完全燃烧生成CO的热化学方程式为__________________________。
（本题共12分）
氰酸（化学式：HOCN）是一种有挥发性和腐蚀性的液体，在水中立刻发生如下反应形成盐X（俗名碳铵）：HOCN + 2H2O → X。
28.在上述反应所涉及的各元素中，半径最大的元素原子核外电子共占据_______个轨道。
29.能说明氮元素的非金属性比碳元素强的事实是_________（选填编号）。
A.共用电子对偏向：H-N＞H-C B.氧化性：NO2＞CO2
C.酸性：HNO3＞H2CO3 D.沸点：NH3＞CH4
30.据测定，氰酸有两种结构，一种分子内含有叁键，称为正氰酸，另一种分子内不含叁键，称为异氰酸，且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构，分子中也不含环状结构。请分别写出正氰酸和异氰酸的结构式：_______________、______________。
31．下面是工业上冶炼Cr时会涉及到的反应：
CrO42－+ S+ H2O → Cr(OH)3↓+ S2O32－+
（1）请将方程式补充完整并配平。
（2）上述反应中，若转移了3mol电子，得到的还原产物是 mol。
32．铁和镍(Ni)位于周期表的同一周期同一族，铁和镍在 周期 族。
33．镍粉在CO中低温加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈四面体构型。150℃时，Ni(CO)4分解为Ni和CO。Ni(CO)4是 晶体，Ni(CO)4易溶于下列 （填序号）。
A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．硫酸镍溶液
（本题共10分）
已知X、Y、Z、Q、E五种元素的原子序数依次增大，其中X原子核外电子有6种不同的运动状态，s能级电子数是P能级电子数的两倍；Z原子L层上有2对成对电子；Q是第三周期中电负性最大的元素；E+的M层3d轨道电子全充满。请回答下列问题：
23.X、Y、Z第一电离能由小到大的顺序为______<______<______(填元素符号)。
24.E元素基态原子的电子排布式为________________________________。
25.XZ2的分子中含有 个π键。
26.Z氢化物的沸点比Q氢化物的沸点高，理由是_____ 。
27.将YH3通入灼热EZ中发现黑色固体变红色，生成物对大气不造成污染。请写出有关化学方程式 。
2013年初，全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”，造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒。
汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g)
2CO2+N2。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如下图所示。据此判断：
（1）该反应为 反应(填“放热”或“吸热”）：在T2温度下，0~2s内的平均反应速率：v(N2)= ；
（2）当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2，在答题卡上画出 c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
（3）某科研机构，在t1℃下，体积恒定的密闭容器中，用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度（具体数据见下表，CO2和N2的起始浓度为0）。
| 时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| c(NO)/xl0-4mol L-1 |
10．0 |
4．50 |
2．50 |
1．50 |
1．00 |
1．00 |
| c(CO)/xl0-3mol L-1 |
3．60 |
3．05 |
2．85 |
2．75 |
2．70 |
2．70 |
t1℃时该反应的平衡常数K= ，平衡时NO的体积分数为 。
（4）若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号）。（下图中v正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量）
（5）煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g) △H=-867．0kJ • mol-1
2NO2 (g) 
N2O4 (g) △H=-56．9kJ • mol-1
H2O(g) = H2O(l) △H=-44．0kJ • mol-1
写出CH4催化还原N2O4 (g)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(l)的热化学方程式 。
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