【化学——选修2化学与技术】
红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O）是重要的基本化工原料，应用领域十分广泛。
（1）实验室中红矾钠可用铬铁矿（主要成分：FeO·Cr2O3）利用以下过程来制取。
①步骤I中反应的化学方程式为：4FeO·Cr2O3（s）+8Na2CO3（s）+7O2= 8Na2CrO4（s）+2Fe2O3（s）+8CO2
该反应的化学平衡常数的表达式为 。在常温下该反应速度极慢，下列措施中能使反应速率增大的是 。
| A．升高温度 | B．通入过量的空气 |
| C．将原料粉碎 | D．增加纯碱的用量 |
②步骤II中所得溶液显碱性，其中除含有Na2C rO4外还含有铝、硅元素的化合物，它们的化学式可能是 。
③步骤III需将溶液的pH调至7～8并煮沸，其目的是 。
④步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为：____。
（2）将红矾钠与KC1固体1：2（物质的量比）混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体，反应方程式为：Na2CrO4 +2KCl= K2Cr2O7 +2NaCl（已知NaCl的溶解度受温度影响小，K2Cr2O7的溶解度受温度影响大），基本实验步骤为：①溶解；② ；③____ 。
④冷却、结晶，过滤，得到K2Cr2O7晶体。
（1）如图所示为硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·nH2O]的溶解度曲线(温度在30 ℃前后对应不同的晶体)，从图中获取如下信息，不正确的有 (填字母)。
a．C点溶液为Cu(NO3)2的不饱和溶液
b．30℃时结晶可析出两种晶体
c．按上述流程最终得到的晶体是Cu(NO3)2·3H2O
d．将A点溶液升温至30 ℃时，可以析出
Cu(NO3)2·3H2O晶体
（2）某些共价化合物（如H2O、NH3、N2O4等）在液态时发生了微弱的电离，如：
2H2O
OH－+H3O+，则液态NH3电离的方程式是
（3）氢是未来最好的能源选择，制取氢气的成熟的方法有很多，利用甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：
CH3OH(g) + H2O(g)CO2(g) + 3H2(g) 
H(298K)＝+ 49.4 kJ/mol
该条件下反应达平衡状态的依据是（填序号） 。
| A．v正(CH3OH)＝v正(CO2) |
| B．混合气体的密度不变 |
| C．c(CH3OH)＝c(H2O) |
| D．混合气体的总物质的量不变 |
（4） 甲、乙两容器体积相等，甲容器通入1 mol SO2和1 mol O2，乙容器通入1 mol SO3和0.5 mol O2，发生反应：2SO2(g) + O2 (g) 2SO3(g) H＜0，甲、乙起始反应温度相同，均和外界无热量交换，平衡时，甲中SO2的转化率为a，乙中SO3的分解率为b，则a、b的关系为a+b 1（填“﹤”、“﹥”或“＝”) 。
（5）甲醇是燃料电池的常见原料，现以熔融的K2CO3为电解质，以甲醇为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。下图是甲醇燃料电池模型，试回答下列问题：
①写出该燃料电池的负极反应式 。
②空气应该从 （选a、b、c、d）通入。 M、N是阴离子交换膜，则阴离子移动的方向是 （填“从左到右”或“从右到左”）
（6）含Al3＋的盐常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理_________。
（1）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在abc装置中能保护铁的是 （填字母）
②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是 （填名称）
 |
（2）25℃时有关物质的溶度积如下:Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[Fe (OH)3]=2.64×10－39
25℃时，向含有Mg2+，Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH=8时，c(Mg2+):c(Fe3+)= 。
高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe2O3(s)+3CO(g) 
2Fe(s)+3CO2(g) ΔH =" a" kJ·mol－1
（3）已知：①Fe2O3(s)+ 3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=" +" 489.0 kJ·mol－1
②C(石墨)+CO2(g)= 2CO(g)ΔH2 =" +" 172.5 kJ·mol－1则a = kJ·mol－1。
（4）冶炼铁反应的平衡常数表达式K = ，温度升高后，K值 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（5）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在 2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。
| |
Fe2O3 |
CO[ |
Fe |
CO2 |
| 甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
| 乙/mol |
1.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0] |
① 甲容器中CO的平衡转化率为 。
② 下列说法正确的是 （填字母）。
a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b．增加Fe2O3可以提高CO的转化率
c．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的平衡转化率
d．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
同学们，我们学习过的化学反应有很多了，让我们对所学过的化学反应方程式做个总结吧！有一些化学反应可用下式表示
A + B ─→ C + D + H2O
请你根据下面的提示回答下列问题：
（1）若A、C、D均含有氯元素，且A的化合价介于C与D之间，写出该反应的离子方程
式： 。
（2）若C为能使酚酞溶液变红的气体，则实验室制备C的方程式为 。
（3）若A为Na2O2，B为硫酸，则C和D的化学式是 。
（4）若A为红色固体，D能使品红褪色，反应的化学方程式为： 。
（5）若A非金属为单质，B为第二周期某种元素的最高价氧化物的水化物，请写出符合上式的化学方程式： 。
【化学—选修3：物质结构与性质】
绿柱石被国际珠宝界公认为四大名贵宝石之一。主要成分为Be3Al2[Si6O18]，因含适量的Cr2O3（0.15～0.6%），而形成祖母绿。试回答下列问题：
（1）基态Al原子中，电子填充的最高能级是_______，基态Cr原子的价电子排布式是_____。
（2）用“＞”或“＜”填空：
| 第一电离能 |
键能 |
沸点 |
离子半径 |
| Be_____B |
C—C_____Si—Si |
H2S_____H2O |
Al3+_____O2- |
（3）BeCl2分子的空间构型是______，它的二聚体Be2Cl4结构如右图所示，其中Be原子的杂化方式是_____。
（4）强还原剂LiAlH4能将SiCl4还原成SiH4，试写出SiH4在空气中自燃的化学方程式______。
（5）Be的氧化物的立方晶胞结构如右图所示，已知氧化铍晶体的密度为ρg·cm-3，则晶胞连长为___cm(设NA为阿伏加德罗常数的值，用含NA、ρ的代数式表示)。
汽车尾气作为空气污染的主要来源之一，其中含有大量的有害物质，包括CO、NOx、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等。对汽车尾气的治理使环境工作者面临了巨大的挑战。试回答下列问题：
（1）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ•mol-1
②CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ•mol-1
则由CH4将NO2完成还原成N2，生成CO2和水蒸气的热化学方程式是____________________；
（2）NOx也可被NaOH溶液吸收而生成NaNO3、NaNO2，已知某温度下，HNO2的电离常数Ka=9.7×10-4mol•L-1，NO2-的水解常数为Kh=8.0×10-10mol•L-1，则该温度下水的离子积常数=______（用含Ka、Kh的代数式表示），此时溶液的温度______25℃（“＞”、“＜”、“=”）。
（3）化工上利用CO合成甲醇，反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）△H=-90.8KJ•mol-1。不同温度下，CO的平衡转化率如右图所示：图中T1、T2、T3的高低顺序是________，理由是______。
（4）化工上还可以利用CH3OH生成CH3OCH3。在体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。
| 容器编号 |
温度（℃） |
起始物质的量（mol） |
平衡物质的量（mol） |
|
| CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
||
| Ⅰ |
387 |
0.20 |
0.080 |
0．080 |
| Ⅱ |
207 |
0.20 |
0.090 |
0.090 |
该反应的正反应为________反应（填“吸热”、“放热”），若起始是向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向_____方向进行（填“正”、“逆”）。
（5）CH3OH燃料电池在便携式通讯设备、汽车等领域有着广泛的应用。已知电池工作时的总反应方程式为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，电池工作时的示意图如右图所示：
质子穿过交换膜移向_____电极区（填“M”、“N”），负极的电极反应式为________。
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