能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上合成甲醇的反应原理为：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH；下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。
| 温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
| K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①根据表中数据可判断ΔH 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
②在300℃时，将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中，此时反应将 （填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）。
（2）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，则负极的电极反应式为： ，随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）如果以该燃料电池为电源，石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极的电极反应式为： ；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12（25℃下测定），则理论上消耗氧气的体积为 mL（标况下）。
常温下某淡黄色固体单质A，与它的气态氢化物B和氧化物C之间，有如右图的转变关系，试回答:
（1）A是 、B是 、C是 。
（2）B的物质的量为x，氧气的物质的量为y，则当B跟氧气恰好反应，完全转化为A时，x与y的数值关系为 ；若当B转化为C时，反应后，常温下体系中只有C一种气体， x与y的数值关系是 。
有一可左右滑动的密封导热隔板，当拔起销钉后，两侧分别开始进行如图所示的可逆反应，隔板随之开始移动。
各物质的起始加入量
| 物 质 |
H2 |
Br2（g） |
HBr |
X |
Y |
Z |
R |
| 物质的量（mol） |
2．0 |
2．0 |
5．0 |
设x |
8．0 |
0．50 |
1．5 |
当x在一定范围内变化时，均可因为隔板的导热作用而调节反应器左右两侧的温度，使两侧反应都达到平衡。在整个反应过程中隔板始终左滑，一段时间后，隔板恰好处于反应器左端1/3处不动，达平衡后保持温度不变。试回答：
（1）化学方程式中R物质的化学计量数n为（填编号，下同）
A．3 B．4 C．5 D．6
（2）若x＝6．5，则右侧反应在起始时向 方向（填“正反应”或“逆反应”）进行；欲使起始反应维持向该方向进行，则x的取值范围为 。
（3）若已知ΔH 1＜0，ΔH 2＜0， x分别为6．5和7．0时，在这两种情况下，反应分别达到平衡状态（Ⅱ）时，请比较H2体积分数（分别记作φ（H2）、φ（H2’））的相对大小 。
A．φ（H2）＞φ（H2’） B．φ（H2）＜φ（H2’）
C．φ（H2）＝φ（H2’） D．不能确定
（4）若x＝6．5时，左右两侧反应体系达平衡后，设法向左侧容器中再充入a mol氢气，当左、右两侧反应体系再次平衡时（隔板平衡点位置不变，下同）a的取值范围是 。
（5）若x＝6．5时，且左右两侧反应体系均达到平衡后，如向右侧反应体系中充入b mol氦气，片刻后，使容器两侧又均达到平衡。则右侧化学平衡将向 方向（填“正反应”或“逆反应”）移动；b的最大值应小于 。
A、B、C、D、E、F六种元素均是短周期元素，且原子序数依次增大。B、F原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍，D、F元素原子的最外层电子数相等。X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成，元素B形成的单质M与甲、乙均能反应（相对分子质量甲<乙）转化关系如图（反应条件略去），元素E形成的单质是 “21世纪的能源”，是目前应用最多的半导体材料。请回答下列问题： 
（1）写出M与甲的浓溶液加热时反应的化学方程式 。
（2）X、Y、Z、W属于同一类物质，这类化合物固态时的晶体类型为 ；X、Y、W都能与Z反应，则Z的结构式为 。
（3）将X、W与D2按1∶1∶n的物质的量之比通入Z中，充分反应后无气体剩余或生成，则n= ，写出反应的化学方程式 。
（4）化合物ED2与元素B形成的某种单质晶体类型相同，且在高温下能发生置换反应。若反应中B的单质被破坏1 mol共价键，则参加反应的化合物ED2的质量为 g。
（5）元素B的另一种单质具有平面层状结构，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，则12 g该晶体中含有 NA个正六边形。
TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。
I．工业上用钛矿石（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过下述反应制得：
其中，步骤②发生的反应为：2H2SO4＋FeTiO3=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O。
（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答： （填“需要”或“不需要”）。
（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式。
答： 。
II．TiO2可通过下述两种方法制备金属钛：
“方法一”是电解TiO2来获得Ti（同时产生O2）：将处理过的TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaCl2为电解液，用碳块作电解槽池。
（3）阴极反应的电极反应式为___________________________________。
（4）电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是______________________。
“方法二”是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4，再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生：
TiO2 (s)＋2Cl2 (g)
TiCl4(l)＋O2 (g) ΔH=＋151 kJ·mol－1
所以不能直接由TiO2 和Cl2反应（即氯化反应）来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行。
（5）已知：C(s)＋O2 (g) = CO2 (g) ΔH=－394 kJ·mol－1。请填空：
TiO2 (s)＋C (s)＋2Cl2 (g) = TiCl4 (l)＋CO2 (g) ΔH= ______________
（6）从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因。
答：____________________________________________。
（A）(12分)工业上以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料可得到硫酸钾、过二硫酸钠和铁红颜料等产品，该方法原料的综合利用率较高。
（1）基态钛原子的核外电子排布式为 ▲ 。
（2）TiCl4在常温下是一种无色液体，而FeCl3可用升华法提纯，则两种氯化物均属于 ▲ 晶体。
（3）SO42-和 S2O82-（过二硫酸根）结构中，硫原子均位于由氧原子组成的四面体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。下列说法正确的是 ▲ 。
A．SO42-中存在σ键和π键且与PO43-离子互为等电子体
B．S2O82-中存在非极性键且有强氧化性
C．S2O82-比SO42-稳定且两者的氧元素的化合价相同
（4）KCl与MgO的晶体结构跟NaCl的晶体结构相似，则KCl与MgO两者中熔点高的是 ▲ ，原因是 ▲ 。
（5）硫与氯可形成化合物SCl2，则该分子中硫原子的杂化方式为 ▲ ，分子的空间构型为 ▲ 。
（6）在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如下图1和图2所示，则图1和图2的结构中铁原子的配位数之比为 ▲ 。
粤公网安备 44130202000953号