【化学选修3-物质结构与性质】X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大．已知X、Y、Z、W均为非金属元素，XW2分子与Y3为等电子体，元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W2 -最外层电子数之和，根据以上信息回答下列问题：
（1）上述五种元素中电负性最大的是____（填元素符号，下同），Y的第一电离能大于Z的第一电离能原因 。
（2）XW2的电子式为 。Y3的分子构型为 。
（3）Q的价电子排布式为 。
（4）下列关于WZ2结构的说法正确的是 。
a．WZ2直线形非极性分子
c．WZ2中w为sp3杂化
b．WZ2直线形极性分子
d．WZ2中W为sp2杂化
（5）d-QW的晶胞是立方体，用X射线衍射法测得该晶体晶胞边长a=520.0pm，26℃测得该晶体的密度为4.1g/cm3，请列式计算一个晶胞中含有的Q、W离子数。（5.23＝140.6）
（6）d-QW的晶胞的一个侧面的投影图如图所示，与Q离子距离最近且距离相等的W离子构成的几何图形是________________
(17分)金属作为一种能源受到越来越多的关注。
（1）起始阶段，金属主要作为燃料的添加剂。如航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料，加热铝粉使其氧化并放出大量热量，促使混合物中另一种燃料分解：4NH4ClO4
6H2O↑+2N2↑+4HCl↑+5O2↑，在该反应中还原产物与氧化产物的物质的量比为_______，每有1molNH4ClO4分解，转移电子的物质的量为__________。
（2）随着研究的深入，金属燃料直接作为能源出现。
①铁和铝的燃烧可以提供大量能量。
已知：4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H 1；3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) △H 2
则相同质量的铝和铁完全燃烧，铝提供能量是铁提供能量的_____倍(用△H 1和△H 2表示)。
②关于金属燃料的下列说法错误的是________
a．较易控制金属燃烧后产物，减少对环境的污染
b．镁可以通过与二氧化碳的反应，达到既节能又减碳的效果
c．将金属加工为纳米金属时，表面积增大更容易燃烧
d．电解法冶炼镁铝的技术比较成熟，制取的镁铝可作为燃料用于发电
（3）相比金属燃料来讲，将金属中的化学能转化为电能在现在得到了更为广泛的应用。
①下图为某银锌电池的装置图，则该装置工作时，负极区pH______(填“增大”、“减小”或“不变)，正极反应式为__________________。
②一种新型电池是以Li2FeSiO4、嵌有Li的石墨为电极，含Li+的导电固体为电解质，放、充电的总反应式可表示为Li+LiFeSiO4
Li2FeSiO4。放电时，Li+向________(填“正”或“负”)极移动；充电时，每生成1mol LiFeSiO4转移_________mol电子。
(18分)C、N、S是重要的非金属元素，按要求回答下列问题：
（1）烟道气中含有的CO和SO2是重要的污染物，可在催化剂作用下将它们转化为S（s）和CO2，此反应的热化学方程式为______________________________________。
已知：CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－283.0kJ·mol－1；S(s)+O2=SO2(g) △H=－296.0 kJ·mol－1
（2）向甲、乙两个均为1L的密闭容器中，分别充入5mol SO2和3mol O2，发生反应：2 SO2 (g)＋O2 (g)
2 SO3 (g) △H＜0。甲容器在温度为T1的条件下反应，达到平衡时SO3的物质的量为4.5mol；乙容器在温度为T2的条件下反应，达到平衡时SO3的物质的量为4.6mol。则T1________T2(填“＞”“＜”)，甲容器中反应的平衡常数K=___________。
（3）如图所示， A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭K2，分别将1 mol N2和3mol H2通过K1、K3充入A、B中，发生的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，起始时A、B的体积相同均为a L。
①下列示意图正确，且既能说明A容器中反应达到平衡状态，又能说明B容器中反应达到平衡状态的是___。
②容器A中反应到达平衡时所需时间t s，达到平衡后容器的压强变为原来的5/6，则平均反应速率v(H2)=____。
（4）将0.1mol氨气分别通入1L pH=1的盐酸、硫酸和醋酸溶液中，完全反应后三溶液中NH4+离子浓度分别为c1、c2、c3，则三者浓度大小的关系为_______ (用c1、c2、c3和＞、＜、＝表示)。已知醋酸铵溶液呈中性，常温下CH3COOH的Ka＝1×10－5 mol·L－1，则该温度下0.1 mol·L－1的NH4Cl溶液的pH为_________。
【化学——物质结构与性质】氢、碳、氮都是重要的非金属元素，它们单质及其化合物在科学研究和工业生产中有重要的应用。
（1）下列微粒基态的电子排布中未成对电子数最多的是_______（填序号）
a．Fe
b．Mn
c．Cu
d．Cr
e．C
（2）含氮配合物W的结构如图所示（配位键未标出方向），请在结构图中用“→”标出W中所存在的所有配位键的方向。
（3）C、H元素形成的某有机化合物分子中共有16个电子，该分子中
键与
键的个数比为_______；该有机化合物在一定条件下形成的聚合物中C原子采取_______杂化。
（4）N和Cu元素形成的化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为_______。该化合物的相对分子质量为M，
为阿伏加德罗常数。若该晶胞的边长为a pm，则该晶体的密度是_______g．pm
。
（1 6分）随着科学技术的进步，硫及其化合物的研究越来越深人。
（1）共生工程可以促进化学工业的发展，并改善环境。
①下列有关环境问题的说法错误的是________（填序号字母）。
a．空气中SO2浓度过高会加重呼吸系统和心脑血管疾病
b．SO2、NOx、CO2的大量排放都会造成酸雨
c．氮的氧化物和碳氢化合物大量排放可能引发光化学烟雾
d．“静电除尘”、“燃煤固硫”、“低碳经济”都能改善空气质量
②发电厂产生的SO2尾气中的可直接用氨水吸收，变废为宝。若用15L 2．0 mol
氨水充分吸收4480L含10%的SO2硫酸尾气（气体体积已折算成标准状况）。充分反应后吸收液中的溶质为________。
③利用发电厂产生的SO2制成以水为电解质的SO2质子交换膜燃料电池，该电池电动势为1. 06V。电池工作时负极反应式为________。
（2）将发电厂产生的SO2通人含有Na2S、Na2CO3的废液中可制得Na2S2O3·5H2O，通人SO2过程中的现象是：通了一段时间后，产生气体并析出沉淀，沉淀量逐渐增多；沉淀量逐渐减少并形成清液；停止通SO2，过滤后母液经蒸发浓缩，冷却得Na2S2O3·5H2O晶体（提示：）。上述过程中析出沉淀时发生的氧化还原反应的化学方程式为：________。调节废液中Na2S和Na2CO3的物质的量之比为________，时可以恰好完全反应生成Na2S2O3·5H2O。
（1 7分）碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。
消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息：
2CO(g)＋2NO(g)
2CO2(g)＋N2(g) △H=－748kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) △H2=－565kJ·mol－1
（1）在一定条件下N2和O2会转化为NO气体，写出反应的热化学方程式________。
（2）为研究不同条件对反应的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0．2mol NO和0．4mol CO，在催化剂存在的条件下发生反应，10min时反应达到平衡，测得10min内v(NO)=7.5×10－3mol/(L·min)，则平衡后n(CO)=________mol，关于该平衡的下列说法正确的是________。
a．增大压强，平衡一定向右移动
b．其它条件不变，升高温度，化学反应速率一定增大
c．其它条件不变，若改为在恒压容器中进行，CO的平衡转化率比恒容条件下大
d．向平衡后的容器中再充人0. 2mol NO和0.1mol CO，化学平衡常数增大
e．达到平衡后v正(NO)=2v逆(N2)
（3）其它条件相同，tmin时不同温度下测得NO的转化率如图所示。A点的反应速率v正________v逆（填“>”“<”或“="），A、B两点反应的平衡常数较大的是_________（填“A”或“B"）。
（4）相同温度下等浓度的NH4NO3和NH4NO2两份溶液，测得NH4NO2溶液中c(NH4＋)较小，试分析原因：________.0.1mol·L－1NH4NO3溶液中离子浓度由大到小的顺序是________，常温下NO2－水解反应的平衡常数Kh="________mol" 
（保留两位有效数字）。
（已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10－4mol·L－1，NH3·H2O的电离常数=1.7×10-5mol·L－1）
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