(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____________________________。
普通纸张的主要成分是纤维素，在早期的纸张生产中，常采用纸表面涂覆明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散，请回答下列问题：
（1）人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存。经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂覆明矾的工艺有关，其中的化学原理是 ；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的离子方程式为 。
（2）为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：
①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等，这样操作产生的主要问题是 。
②喷洒Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防治酸性腐蚀的原理 。
（3）现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾。钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分FeTiO3)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：
①_____FeTiO3+_____C+_____Cl2
_____TiCl4+_____FeCl3+_____CO
②____TiCl4+ ____O2
____TiO3+____Cl2
减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
I．CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：
①CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)，△H1
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
| 化学键 |
H-H |
C-O |
 C O |
H-O |
C-H |
| E/(kJ·mol-1) |
436 |
343 |
876 |
465 |
413 |
由此计算△H1= 。
（2）图1中能正确反映反应①平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线为 (填曲线标记字母)，其判断理由是 。
（3）在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2。
①P1 P2(填“大于”或“小于”)，其判断理由是 。
②M、N、Q三点平均速率ν(M)、ν(N)、ν(Q)大小关系为 。
③M、N、Q三点平衡常数KM、KN、KQ大小关系为 。
II．一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)
2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。已知：气体分压(P分)= 气体总压(P总)× 体积分数。
完成下列填空：
①650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为 。
②T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡 (填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)
③925℃时，P总=1/96MPa，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP= 。
工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Al、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如下：
已知：Ksp[Cu(OH)2]=4.0×10－21，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10－32，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10－38，Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10－19。pH=7.3时Li+或Co3+开始沉淀。
（1）金属M为 。
（2）①加入H2O2的作用是(用离子方程式表示) 。
②氨水的作用是调节溶液的pH，室温下，使溶液中杂质离子刚好沉淀完全而全部除去(浓度小于1.0×10－5mol·L－1) 。需调节溶液pH范围为 。
（3）充分焙烧的化学方程式为 。
（4）已知Li2CO3微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。操作2中，蒸发浓缩后必须趁热过滤，其原因是 。
| 温度/℃ |
10 |
30 |
60 |
90 |
| 浓度/mol・L－1 |
0.21 |
0.17 |
0.14 |
0.10 |
（5）用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂，阳极生成两种气体，则阳极的电极反应式为 。
（6）①用Li、Co形成某锂离子电池的正极是LiCoO2，含Li+导电固体为电解质。充电时，Li＋还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中(如图a)。电池反应为LixC6+Li1-xCoO2
C6+LiCoO2，
写出该电池放电时的负极反应式___________________________。
②锂硫电池的总反应为：2Li+SLi2S，图b表示用锂离子电池给锂硫电池充电，请在图b的电极( )中填写“Li”或“S”，以达到给锂硫电池充电的目的。
SO2 、CO 、NOx 是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。请回答下列问题：
（1）已知25℃、101kPa时：
2SO2(g) + O2(g) 
2SO3(g) △H1 =" -" 197 kJ•mol-1
H2O(g) = H2O(l) △H2 =" -" 44 kJ•mol-1
2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(g) = 2H2SO4(l) △H3 =" -" 545 kJ•mol-1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 ；
（2）若反应2H2（g）+ O2 （g）═ 2H2O（g ）,△H=-241.8kJ•mol-1。根据下表数据， 则x="______" kJ•mol-1；
| 化学键 |
H-H |
O═O |
O-H |
| 断开1mol化学键所需的能量/kJ |
436 |
x |
463 |
（3）甲醇汽油也是一种新能源清洁燃料。工业上可用CO和H2制取甲醇，热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H="-90" kJ•mol-1。某温度下，在两个容积均为1 L的密闭容器中，分别发生该反应：
| 容器 |
甲 |
乙 |
| 反应物投入量 |
1 mol CO (g)和2 mol H2(g) |
1 mol CH3OH(g) |
| 平衡时c(CH3OH) |
c1 |
c2 |
| 平衡时能量变化 |
放出54kJ |
吸收a kJ |
则 c1_________ c2(填“＞”或“＜”或“＝”) , a=____________；
（4）氮氧化物都是常见的大气污染物，某温度下氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应：
i. 2NO(g)＋Cl2(g）
2ClNO(g) △H1＜ 0 其平衡常数为K1
ii. 2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋ClNO(g) △H2＜0 其平衡常数为K2
①现有反应4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)， 则此反应的平衡常数K3＝ （用K1、K2表示）；
②为研究不同条件对反应ii的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2和足够的NaCl(s)，10min时反应ii达到平衡。测得平衡时NO2的转化率α1(NO2) ＝50%，则10min内υ(ClNO) ＝ ，平衡常数K2＝ ；若其它条件不变，使反应在恒压条件下进行，平衡时NO2转化率为α2(NO2)，则：α1(NO2) α2(NO2)（填“>”“<”或“=”）。
③工业上利用氨还原法除去氮氧化合物，生成两种对环境友好的物质。请以氮氧化合物的通式NOX写出化学方程式： 。
“8·12”天津港危化仓库爆炸，造成生命、财产的特大损失。据查危化仓库中存有大量的钠、钾，硝酸铵和氰化钠（NaCN）。请回答下列问题：
（1）钠、钾着火，下列可用来灭火的是 。
A. 水 B.泡沫灭火器 C.干粉灭火器 D.细沙盖灭
（2）NH4NO3为爆炸物，在不同温度下加热分解，可能发生非氧化还原反应，可能发生氧化还原反应，下列反应可能发生的是 。
A. NH4NO3 → N2 + O2 + H2O
B. NH4NO3 → NH3 + HNO3
C. NH4NO3 → O2 + HNO3 + H2O
D. NH4NO3→ N2 + HNO3 +H2O
E. NH4NO3→N2+ NH3+ H2O
F. NH4NO3 →N2O + H2O
（3）NaCN属于剧毒物质，有多种无害化处理方法
① H2O2处理法：NaCN + H2O2 —— N2↑+ X + H2O，推测X的化学式为 ，双氧水的电子式为 。
② NaClO处理法：aCN－+bClO－+2cOH－= dCNO－+eN2↑+fCO32－+bCl－+cH2O。 方程式中e : f的值为
（填选项标号）。
A．1 B．1/2 C．2 D．不能确定
③用如图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9~10，某电极上产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，则电解过程中，阳极的电极反应式为 。
（4）以TiO2为催化剂用NaClO将CN－离子氧化成CNO－，CNO－在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。取浓缩后含CN－离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（设其中CN－的浓度为0．2mol·L—1）进行实验。
①写出CNO-在酸性条件下被NaClO氧化的离子方程式：_______ _______；
②若结果测得CO2的质量为1.408g，则该实验中测得CN－被处理的百分率为 。
粤公网安备 44130202000953号