I.碳元素广泛存在于自然界中,对人类生命和生活具有重要意义。含碳化合物在工业生产和国防建设...

I.碳元素广泛存在于自然界中,对人类生命和生活具有重要意义。含碳化合物在工业生产和国防建设中有广泛的应用。

（1）碳元素原子核外有_____个未成对电子，最外层有_____种能量不同的电子。CH4 分子的空间构型为_____，是_____分子。（填“极性”或“非极性”）

（2）碳和硅是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是_____（填编号）

a．CH4的稳定性比SiH4强　　 b．SiH4的沸点比CH4高

c．碳酸是强酸，硅酸是弱酸　　 d．碳原子半径比硅原子小

II.氮化硅（Si3N4）是一种重要的陶瓷材料，可用石英与焦炭在800℃氮气气氛下合成：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)

（1）该反应的平衡常数表达式K_____。已知平衡常数：K(800℃)>K(850℃)，则正反应是__________反应（填“放热”或“吸热”）

（2）任写两种能提高二氧化硅转化率的措施_____、_____。

（3）一定温度下，在2 L密闭容器内，充入一定量的反应物，5分钟时达到平衡，测得容器内气体增加了0.4mol，用CO表示该反应时间内的反应速率为_____。

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氮元素广泛存在于自然界中,对人类生命和生活具有重要意义。含氮元素的化合物在工业生产和国防建设中都有广泛的应用。

（1）氮元素原子核外有 　 　　 个未成对电子，最外层有　　　　　　 种能量不同的电子。PH3分子的空间构型为 　 　　 　　　 ，是 　 　　 　　 分子。（填极性或非极性）

（2）氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是　　　　 （填编号）

a．NH3比PH3稳定性强

b．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性

c．氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合

d．氮气常温是气体，磷单质是固体

亚硝酸盐是食品添加剂中急性毒性较强的物质之一，可使正常的血红蛋白变成正铁血红蛋白而失去携带氧的功能，导致组织缺氧。

（3）亚硝酸钠溶液滴加到K2Cr2O7酸性溶液中，溶液由橙色变为绿色，反应如下，补上缺项物质并配平：

　　 Cr2O72－ + 　　　 NO2－ +　　　　　　 → 　　　 Cr3+ + 　　　 NO3－+　　　　　

（4）上题反应中每消耗0.6mol NO2－，转移电子数为　　　　　　 。

（5）氮氧化物（NO和NO2）污染环境。若用Na2CO3溶液吸收NO2可生成CO2，9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1 mol，则反应的离子方程式为　　　　　　 　 。

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碳、氮和氯元素及其化合物与人类的生产、生活密切相关。

I．碳的化合物的转换在生产、生活中具有重要的应用。特别是CO2的低碳转型对抵御气候变化具有重要意义。

在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比n(H2)/n(CO2)充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：

2CO2(g) + 6H2(g) C2H4(g) + 4H2O(g) △H，CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示（①、②、2.0分别代表三种氢碳比时的变化曲线)。

请回答下列问题：

（1）反应的△H_____0，氢碳比①________②，Q点v(正)_____v(逆)(填“大于”或“小于”)

（2）若起始时，CO2的浓度为0.5mol/L，氢气的浓度为1.0mol/L；则P点对应温度的平衡常数的值为_____________________。

II．氯的化合物合成、转化一直是科学研究的热点。

①一定条件下，氯气与氨气反应可以制备氯胺[NH2Cl(g)]，已知部分化学键的键能：

则上述反应的热化学方程式为_______________________________________________________。

②氯胺是一种长效缓释含氯消毒剂，有缓慢而持久的杀菌作用，可以杀死H7N9禽流感病毒，其消毒原理为与水缓慢反应生成强氧化性的物质，该反应的化学方程式为

_________________________________________________________。

III．用氨水除去SO2

(1)已知25℃时，NH3·H2O的Kb=1.8×10-5，H2SO3的Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.2×10-8.若氨水的浓度为2.0mol/L，则溶液中的c(OH-)=_________mol/L.将SO2通入该氨水中，当c(OH-)降至1.0×10-7mol/L时，溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=_____________.

(2)利用氨气与空气催化氧化法制取联氨N2H4.如图是由“联氨-空气”形成的绿色燃料电池,以石墨为电极的电池工作原理示意图,b电极为____________极(填“正”或“负”),写出该电池工作时a电极的电极反应式___________________________________________.

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I.氮和氮的化合物在国防建设、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列与氮元素有关的问题:

(1)亚硝酸氯(结构式为Cl-N=O)是有机合成中的重要试剂。它可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，反应方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。已知几种化学的键能数据如下表所示:

当Cl2与NO反应生成ClNO的过程中转移了5mol电子，理论上放出的热量为____kJ.

(2)在一个恒容密闭容器中究入2molNO(g)和1 mol Cl2(g)发生(1)中反应，在温度分别为T1、T2时测得NO的物质的量(单位:mol)与时间的关系如下表所示

①T1________T2(填“>“”＜”或”＝”)。

②温度为T2℃时，起始时容器内的强为p0，则该反应的平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

(3)近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-)，其工作原理如图所示

①Ir表面发生反应的方程式为_____________。

②若导电基体上的Pt颗粒增多，造成的后果是______________。

II:利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来精炼银，装置如图所示

请回答下列问题:

(4)①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为________。

②若用10A的电流电解60min后，乙中阴极得到32.4gAg，则该电解池的电解效率为____％。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96500C/mol)

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I.氮和氮的化合物在国防建设、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列与氮元素有关的问题:

(1)亚硝酸氯(结构式为Cl-N=O)是有机合成中的重要试剂。它可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，反应方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。已知几种化学的键能数据如下表所示:

当Cl2与NO反应生成ClNO的过程中转移了5mol电子，理论上放出的热量为____kJ.

(2)在一个恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1 mol Cl2(g)发生(1)中反应，在温度分别为T1、T2时测得NO的物质的量(单位:mol)与时间的关系如下表所示

①T1________T2(填“>“”＜”或”＝”)。

②温度为T2℃时，起始时容器内的强为p0，则该反应的平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

(3)近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-)，其工作原理如图所示

①Ir表面发生反应的方程式为_____________。

②若导电基体上的Pt颗粒增多，造成的后果是______________。

II:利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来精炼银，装置如图所示

请回答下列问题:

(4)①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为________。

②若用10A的电流电解60min后，乙中阴极得到32.4gAg，则该电解池的电解效率为____％。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96500C/mol)

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碳元素及其化合物与人类的生活、生产息息相关，请回答下列问题：

（1）自然界中的碳循环对人类的生存与发展具有重要意义。

①绿色植物的光合作用吸收CO2释放O2的过程可以描述为以下两步：

2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s) = 4(C3H6O3)+(s)+O2(g)+4e-   △H=+1360 kJ·mol-1

12(C3H6O3)+(s)+12e- = C6H12O6(s，葡萄糖)+6C5H10O4(s)+3O2(g) △H=-1200 kJ·mol-1

则绿色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式为：_________________。

②溶洞的形成是石灰岩中的主要成分碳酸钙在一定条件下溶解和沉积形成，请站在活化能的角度解释溶洞形成过程极为缓慢的原因____________。

(2) 工业上碳及其化合物是重要的工业原料。

①以CO2、NaCl、NH3为原料制得Na2CO3是“侯氏制碱法”的重要步骤，相关物质的溶解度曲线如图所示，请写出常温下向饱和氯化钠溶液中先后通入足量的NH3、CO2发生反应的离子方程式：___。

常温常压下，在NaHCO3溶液中存在如下平衡：

HCO3-+H2OH2CO3+OH-　　 Kh=2.27×10-8

HCO3- CO32-+H+ Ka2=4.7×10-11

H2OH++OH- Kw=1.0×10-14

请用K定量解释NaHCO3溶液显碱性的原因：____________，在NaHCO3溶液中继续通入CO2，至溶液中n(HCO3-)：n(H2CO3)= ____________时溶液可以达中性。

②工业上可以利用甲醇制备氢气。

甲醇蒸汽重整法制备氢气的胡政尧反应为CH3OH(g) CO(g)+2H2(g),设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol的CH3OH(g)体系压强为p1，在一定条件下达到平衡时，体系压强为p2，且p2：p1=2.2，则该条件下CH3OH的平衡转化率为__________________。

工业上还可以利用甲醇部分氧化法制备氢气，在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂，原料气比例对反应选择性(选择性越大，表示生成的该物质越多)影响关系如图所示.则当

n(O2)/n(CH3OH)=0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式为__________；在制备H2时最好控制n(O2)/n(CH3OH)=________。

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二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。探究二氧化硫的制取和性质都有着非常重要的意义。

（1）工业上用黄铁矿（FeS₂，其中S元素为－1价）在高温下和氧气反应制备SO₂：

该反应中被氧化的元素是__________（填元素符号）。当该反应转移5.50mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L。

（2）①实验室可用70％的浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，如果能控制反应速度，下图中可选用的发生装置是_______（填写字母）。

②若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，如果已有4.0％亚硫酸钠（质量分数）被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠_______g（保留一位小数）。

（3）某化学兴趣小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。

①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为___________________________。

②为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b中的溶液分成三份，分别进行如下实验：

方案Ⅰ：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去

方案Ⅱ：向第二份溶液加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀

方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成

上述方案中合理的是________（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；试管b中发生反应的离子方程式为______________。

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卤素单质的性质活泼，卤素的化合物应用广泛，运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义。

（1）下列关于氯水的叙述正确的是_______（填写序号）。

A．氯水中存在两种电离平衡　　　　　　　　　　　　　　

B．向氯水中通入SO2，其漂白性增强

C．向氯水中通入氯气，c( H＋)/c(ClO－)减小　　　　　

D．加水稀释氯水，溶液中的所有离子浓度均减小

E．加水稀释氯水，水的电离平衡向正反应方向移动

F．向氯水中加少量固体NaOH，可能有c(Na＋)=c(Cl－ )+c(ClO－)

（2）工业上通过氯碱工业生产氯气，其反应的离子方程式为______。

（3）常温下，已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：

写出84消毒液（主要成分为NaClO）露置在空气中发生反应的有关化学方程式________。若将84消毒液与洁厕剂（含有浓盐酸）混合使用可能会导致中毒，请用离子方程式解释有关原因___________。

（4）碘钨灯具有比白炽灯寿命长且环保节能的；特点。一定温度下，灯泡内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应： 。为模拟上述反应，准确称取0. 508g碘、0.736g金属钨置于50. 0mL的密闭容器中，加热使其反应。如图是 WI2(g)的物质的量随时间变化关系图象，其中曲线I（0～t2时间段）的反应温度为T1，曲线II(从t2开始)的反应温度为T2，且T2>T1。则

①该反应的△H_______0（填“>。、=或“<”）

②从反应开始到t1时间内的平均反应速率v(I2)=_________。

③下列说法中不正确的是_________（填序号），

A．利用该反应原理可以提纯钨

B．该反应的平衡常数表达式是K=

C．灯丝附近温度越高，灯丝附近区域WI2越易变为W而重新沉积到灯丝上

（5）25℃时，向5mL含有KCI和KI浓度均为0.1mol/L的混合液中，滴加6mL0．1mol/L的AgNO3溶液，先生成的沉淀是_________，溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______ [不考虑H＋和OH－。25℃时]。

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碳及其化合物在工农业生产和日常生活中有广泛的应用，对其研究具有重要意义。

回答下列问题：

（1）利用活性炭的___作用可去除水中的悬浮杂质。

（2）炭黑可以活化氧分子得到活化氧(O*)，活化氧可以快速将SO2氧化为SO3，其活化过程中的能量变化如图所示：

活化过程中有水时的活化能降低了___eV。在酸雨的形成过程中，炭黑起：___作用。

（3）已知：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 ∆H，经测定不同温度下该反应的浓度平衡常数如下：

①该反应的△H___0(填“>”或“<")；250℃时，某时刻测得反应体系中c(CO)=0.4mol·L-1、c(H2)=0.4mol·L-1、c(CH3OH)=0.8mol·L-1，则此时v正__v逆(填“>”、“=”或“<”)。.

②某温度下，在2L刚性容器中，充入0.8molCO和1.6molH2，压强为p，tmin后达到平衡，测得压强为P。则v(H2)=____mol·L-1·min-1，平衡时的Kp=____。

（4）科研人员设计了甲烷燃料电池电解饱和食盐水装置如图所示，电池的电解质是掺杂了Y2O3与ZrO2的固体，可在高温下传导O2-。

①该电池工作时负极反应方程式为____。

②用该电池电解100mL饱和食盐水，若在两极产生的气体体积分别为V1L、V2L(标准状况)，且V1>V2，则电解所得溶液的c(OH-)=____mol·L-1(忽略气体溶解和溶液体积变化)。

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碳及其化合物在工农业生产和日常生活中有广泛的应用，对其研究具有重要意义。

回答下列问题：

（1）利用活性炭的___作用可去除水中的悬浮杂质。

（2）炭黑可以活化氧分子得到活化氧(O*)，活化氧可以快速将SO2氧化为SO3，其活化过程中的能量变化如图所示：

活化过程中有水时的活化能降低了___eV。在酸雨的形成过程中，炭黑起：___作用。

（3）已知：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 ∆H，经测定不同温度下该反应的浓度平衡常数如下：

①该反应的△H___0(填“>”或“<")；250℃时，某时刻测得反应体系中c(CO)=0.4mol·L-1、c(H2)=0.4mol·L-1、c(CH3OH)=0.8mol·L-1，则此时v正__v逆(填“>”、“=”或“<”)。.

②某温度下，在2L刚性容器中，充入0.8molCO和1.6molH2，压强为p，tmin后达到平衡，测得压强为P。则v(H2)=____mol·L-1·min-1，平衡时的Kp=____。

（4）科研人员设计了甲烷燃料电池电解饱和食盐水装置如图所示，电池的电解质是掺杂了Y2O3与ZrO2的固体，可在高温下传导O2-。

①该电池工作时负极反应方程式为____。

②用该电池电解100mL饱和食盐水，若在两极产生的气体体积分别为V1L、V2L(标准状况)，且V1>V2，则电解所得溶液的c(OH-)=____mol·L-1(忽略气体溶解和溶液体积变化)。

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