（14分）卤素单质的性质活泼，卤素的化合物应用广泛，研究卤素单质及其化合物具有重要意义。（...

（14分）

卤素单质的性质活泼，卤素的化合物应用广泛，研究卤素单质及其化合物具有重要意义。

（1）在光照条件下，氯气和氢气反应过程如下：

①Cl₂→Cl+Cl     ②Cl+H₂→HCl+H    ③H+Cl₂→HCl+Cl

反应②中被破坏的化学键是——，氯元素的原子结构示意图为——。。

（2）二氧化氯（ClO₂）是一种广泛用于水处理消毒剂，与Cl₂相比，ClO₂不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有害的有机氯化物。制备ClO₂的方法有以下两种：

2NaClO₃+4HCl===2ClO₂↑+Cl₂+2NaCl+2H₂O…………………………①

2NaClO₂+H₂O₂+H₂SO₄===2C1O₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O  …………………②

你认为哪种方法最佳________（填序号），理由是________。

（3）工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱和氯气，请写出反应的离子方程式

________。

（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：W(s)+I₂(g)WI₂(g)。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“大于”

或“等于”或“小于”）

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．该反应的平衡常数表达式是

B．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

C．利用该反应原理可以提纯钨

（5）25℃时，向5mL含有KCl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K_SP（AgCl）=1.8×10^-10、K_SP（AgI）=8.3×10^-17]。

（6）Mg常用作提纯Ti的试剂，已知：

①Mg（s）+Cl（g）==MgCl₂（s）△H=—641kJ/mol

②Ti(s)+2Cl₂(g)===TiCl₂(l) △H=—770kJ/mol

请写出Mg与液态TiCl₄反应提纯钛的热化学方程式________。

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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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运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

I.氨为重要的化工原料，有广泛用途。

（1）合成氨中的氢气可由下列反应制取：

a. CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)　 ∆H1=+216.4kJ/mol

b. CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)　　 ∆H2=-41.2kJ/mol

则反应CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)　 ∆H=___。

（2）起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。

①恒压时，反应一定达到平衡状态的标志是___(填序号)

A. N2和H2的转化率相等　　　　　　　　 B. 反应体系密度保持不变

C. 保持不变　　　　　　　　　　 D. =2

②P1___P2 (填“>”“=”或“<”，下同)；反应的平衡常数：B点___D点。

③C点H2的转化率为__；

Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图所示。

（3）已知阴极室溶液呈酸性，则阴极的电极反应式为____。反应过程中通过质子膜的H+为2mol时，吸收塔中生成的气体在标准状况下的体积为____L。

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运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

I.氨为重要的化工原料，有广泛用途。

(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取：a. CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　 ∆H1=+216.4kJ/mol，b.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ∆H2=-41.2kJ/mol，则反应CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)∆H= ____。

(2)起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。

①恒压时，反应一定达到平衡状态的标志是_______(填序号)。

A．和的转化率相等　　　　　　　 B．反应体系密度保持不变

C．保持不变　　　　　　　　　 D．

②P1_____P2 (填“>”“=”或“不确定”)。

③C点的转化率为____；在A、B两点条件下，该反应从开始到平衡时生成氮气的平均速率：υ(A)__υ(B) (填“>”“=”或“不确定”)。

Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如下图所示。已知阴极室溶液呈酸性，则阴极的电极反应式为____。反应过程中通过质子交换膜(ab)的为2mol时，吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为______L。

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运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

I.氨为重要的化工原料，有广泛用途。

(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取：

a.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　　　 ∆H1=+216.4kJ/mol

b.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　　 ∆H2=–41.2kJ/mol

则反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)∆H=__。

(2)起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。

①恒压时，反应一定达到平衡状态的标志是__(填序号)。

A.N2和H2的转化率相等

B.反应体系密度保持不变

C.保持不变

D.=2

②P1__P2(填“>”“<”“=”或“不确定”，下同)；反应的平衡常数：B点__D点。

③C点H2的转化率为__；在A、B两点条件下，该反应从开始到平衡时生成氮气的平均速率：v(A)___v(B)。

Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图所示。

(3)已知阴极室溶液呈酸性，则阴极的电极反应式为__。反应过程中通过质子交换膜(ab)的H+为2mol时，吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为__L。

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铝及其化合物用途广泛，研究其性质具有重要意义。

（1）铝离子的结构示意图为　　　　　　　　　　 。

（2）美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺，过程如图1所示：

　　　　　　　　　　　　　　　 图1　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 图2

① 铝镓合金与水反应的化学方程式为______________________。

② 该工艺过程中，能量的转化形式分别有_______________（填“什么能转变为什么能”）。

③ 该工艺过程总反应的实质是_____________________。

（3）室温下，往0.2 mol/L Al2 ( SO4)3溶液中逐滴加入1.0 mol/L NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线如图2所示。解释c→d过程中pH增大且幅度较大的原因（请结合必要的化学用语）_____________________。

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（14分）运用化学反应原理研究NH₃的性质具有重要意义。

（1）科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。据报道，在光照条件下，N₂在催化剂表面与水发生反应生成NH₃和另一种单质。在使用催化剂b和不使用催化剂a时，该反应过程和能量的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式。

②a和b相比，二者的平衡常数关系是K_a________K_b（填“>”、“=”或“<”）

③升高温度，平衡时NH₃的含量________（填“增大”、“不变”或“减小”）

（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的N₂和H₂发生反应：N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g) ΔH <0。400℃时，K= 0.5，某一时刻测得N₂、H₂和NH₃三种物质物质的量分别为2mol、1mol和3mol，则该反应的v_正(N₂)________v_逆（N₂）（填 “>” 、“=” 或 “<”）

（3）NH₃的催化氧化反应是工业制HNO₃的关键步骤，测得某温度下固定容积的容器中的数据为：

①则2 ～4min内，v(O₂) = ________ 。

②在第8min时改变条件，你认为改变的条件可能是________。

（4）常温下，向0.001 mol·L^-1的AlCl₃ 溶液中通入NH₃直至过量，现象，当PH = ________时，开始生成沉淀（已知：Ksp[Al(OH)₃]= 1.0×10^-33）。

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（16分）碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。运用化学反应原理研究碳的氧化物的性质具有重要意义。

（1）常温下，碳酸在水中的电离常数K_a1=4.2×10^－7 ，K_a2=5.6×10^－11；次氯酸在水中的电离常数K_a =4.7×10^－8。写出向“84消毒液”(主要成分为氯化钠和次氯酸钠)中通入二氧化碳发生反应的离子方程式________；

（2）上图为常用笔记本电脑所用的甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。电池总反应为2CH₃OH＋3O₂2CO₂＋4H₂O。该装置放电时________（填“a”或“b”）为电池的负极，其电极反应式为________；

（3）CO具有还原性，某化学研究小组为证明CO具有还原性，设计了如图所示的实验装置。

已知：C + H₂OCO+H₂   CO + H₂O CO₂ + H₂   C + CO₂2CO

试回答下列问题:

① 装置B中最适宜的试剂是________，必须用装置C吸收气体中的水蒸气的理由是；

② 根据该实验中的________现象，可证明CO具有还原性；

③ 若要根据装置F中石灰水变浑浊的现象准确确认CO具有还原性，则应在上图装置________与________之间(填字母标号)连接下图中的________装置(选填序号)。

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