【改编】(18分)能源的开发和利用是当前科学研究的重要课题。
（1）利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下前实现如下变废为宝的过程：
mCeO2
(m-x)CeO2
xCe+xO2
(m-x)CeO2xCe+xH2O+xCO2
mCeO2+xH2+xCO
上述过程的总反应平衡常数表达式为 。该反应能量转化方式为 。
（2）CH3OH、O2和KOH溶液构成的燃料电池的负极电极反应式为 。该电池反应可获得K2CO3溶液，某温度下0.5molL-1 K2CO3溶液的pH=12，若忽略CO32-的第二级水解，则CO32- +H2O
HCO3-+OH-的平衡常熟Kh= 。
（3）氯碱工业是高耗能产业，下列将电解池与燃料电池相组合的工艺可以节能30％以上。
①电解过程中发生反应的离子方程式是 ，阴极附近溶液PH (填“不变”、“升高”或“下降”)。
②如果粗盐中SO42-含量较高，精制过程需添加钡试剂除去SO42-，证明SO42‾已经完全沉淀的方法是 。
现代工艺中更多使用BaCO3除SO42-，请写出发生反应的离子方程式 。
③图中氢氧化钠溶液的质量分数a％ b％(填“>”、‘‘=”或“<”)，，燃料电池中正极上发生的电极反应为 。
燃煤废气中的氮氧化物（NOx）、二氧化碳等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。
（1）对
燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物，如：
CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－1160 kJ·mol－1
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为 ▲ 。
（2）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：2CO2(g) + 6H2(g)
CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，
CO2的转化率见下表：
| 投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800  K |
| 1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
| 2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
| 3.0 |
83% |
62% |
37%[ |
22% |
①若温度升高，则反应的平衡常数K将 ▲ （填“增大”、“减小”或“不变”。下同）；若温度不变，提高投料比[n(H2) / n(CO2)]，则K将 ▲ 。
②若用甲醚作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式 ▲ 。
③在②所确定的电池中，若通入甲醚（沸点为-24.9 ℃）的速率为1.12 L·min-1（标准状况），并以该电池作为电源电解2 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL，则通电30 s后理论上在阴极可析出金属铜 ▲ g。
MnO2是一种重要的功能无机材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2（只含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：
（1）第①步加稀H2SO4时，将粗MnO2样品中▲ ，▲ （写化学式）转化为可溶性物质。
（2）第②步反应的离子方程式是（补充完整并配平）： Mn2+＋ ClO3—＋ ＝ MnO2↓＋ Cl2↑＋ ；
（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、 ▲ 
、 ▲ 、玻璃棒。
（4）若粗MnO2样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO2，并收集到0.224LCO2（标准状况下），则在第①步反应中至少需要▲ mol H2SO4。写出计算过程 （已知摩尔质量：MnO2 -87g/mol； MnO-71g/mol； MnCO3-115 g/mol）
（5）已知2H2O2（l）＝2H2O（l）＋O2（g）△H＝a kJ·mol-1反应过程的能量变化如图所示。则
①该反应为 ▲ 反应（填“吸热”或“放热”）。
②请用虚线在右图中画出使用MnO2作催化剂的情况下反应过程中体系能量变化示意图。
|
已知：
（1）该反应的生成物中含有的官能团的名称是__________，该物质在一定条件下能发生_______（填序号）。
①氧化反应 ②还原反应 ③酯化反应
（2）已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内，若要使R1CHO分子中所有原子可能都在同一平面内，R1可以是________（
填序号）。
①—CH3 ② ③—CH═CH2
（3）某氯代烃A的分子式为C6H11Cl，它可以发生如下转化：
 |
结构分析表明E分子中含有两个甲基且没有支链。
①写出A
B的化学方程式：
②E的结构简式为：
③写出D的同时符合下列条件的同分异构体的结构简式： a.属于二元醇； b.主链上有4个碳原子；
研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2＋ 8NH3
7N2＋12 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。
（2）已知：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） ΔH="-196.6" kJ·mol-1
2NO（g）+O2（g）2NO2（g） ΔH="-113.0" kJ·mol-1
① 写出NO2氧化SO2的热化学方程式
②一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变 d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
③测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K＝ 。
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。
该反应ΔH 0（填“>”或“ <”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择
此压强的理由是 。
X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：
| |
X |
Y |
Z |
M |
R |
Q |
| 原子半径/nm |
|
|
0.186 |
0.074 |
0.099 |
0.143 |
| 主要化合价 |
|
-4，+4 |
|
-2 |
-1，+7 |
+3 |
| 其它 |
阳离子核外无电子 |
无机非金属材料的主角 |
焰色反应呈黄色 |
|
|
|
（1）R在元素周期表中的位置是__________________。
（2）Y与R相比，非金属性较强的是 （用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是 （选填字母序号）。
a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
b．稳定性．XR>YX4
c．Y与R形成的化合物中Y呈正价
（3）根据表中数据推测，Y的原子半径的最小范围是__________________.
（4）甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物对应的水化物，且甲+乙→丙+水。若丙的水溶液呈碱性，则丙的化学式是____________或____________.
粤公网安备 44130202000953号