【題目】前四周期原子序數依次增大的六種元素A、B、C、D、E、F中，A+無電子，B的最簡單氣態(tài)氫化物能引起溫室效應，D原子核外電子有8種不同的運動狀態(tài)， E是用途最廣泛的金屬，F(xiàn)元素的基態(tài)原子最外能層只有一個電子，其它能層均已充滿電子。
（1）E元素在周期表中的位置 ；F+的電子排布式為 。
（2）化合物BD(CA2)2中，B原子的雜化方式為 ，1mol該分子中σ鍵數目為 個，該物質易溶于水的主要原因是 _ _____________。
（3）ACD3中陰離子CD3－的空間構型為 ，ACD3酸性比ACD2強，原因是___________。
（4）根據等電子體原理，BD分子的電子式為 ，E與BD形成的化合物E(BD)5熔點253K，沸點376K，其固體屬于 晶體。
（5）3g B2A6在足量氧氣中燃燒并恢復到室溫，放出Q kJ熱量，則表示B2A6燃燒熱的熱化學方程式為
______ _ _____________。
（6）將F單質粉末加入到CA3的濃溶液中，并通入D2，充分反應后溶液呈深藍色，寫出該反應的化學方程式 _ _____________。
【答案】
（1）第4周期Ⅷ族（1分） [Ar]3d10（1分）
（2）sp2雜化（1分） 7NA（1分） 與水分子之間能形成氫鍵（1分）
（3）平面三角形（1分） 非羥基氧個數HNO3比HNO2多（1分）
（4）
（1分） 分子（1分）
（5）C2H6(g)+ 
O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)， ΔH=－10QkJ/mol（2分）
（6）2Cu+ O2 + 8NH3+ 2H2O =2[Cu(NH3)4](OH)2（2分）
【解析】
試題分析：前四周期原子序數依次增大的六種元素A、B、C、D、E、F中，A+無電子，A為H元素；B的最簡單氣態(tài)氫化物能引起溫室效應，B為C元素；D原子核外電子有8種不同的運動狀態(tài)，即有8個電子，D為O元素；則C為N元素；E是用途最廣泛的金屬，E為Fe元素；F元素的基態(tài)原子最外能層只有一個電子，其它能層均已充滿電子，F(xiàn)為Cu元素。
（1）Fe元素在周期表中位于第4周期Ⅷ族；Cu+的電子排布式為[Ar]3d10，故答案為：第4周期Ⅷ族；[Ar]3d10；
（2）化合物CO(NH2)2中，C原子連接有三個原子，沒有孤對電子，雜化方式為sp2雜化；尿素的結構簡式為
，1mol該分子中σ鍵數目為7NA個，該分子與水分子之間能形成氫鍵，因此該物質易溶于水，故答案為：sp2雜化；7NA；與水分子之間能形成氫鍵；
（3）HNO3中陰離子NO3－中N原子上連接3個原子，孤電子對數為
（5+1-3×2）=0，采用空間sp2雜化，空間構型為平面三角形，非羥基氧個數HNO3比HNO2多，HNO3酸性比HNO2強，故答案為：平面三角形；非羥基氧個數HNO3比HNO2多；
（4）根據原理，CO與N2屬于等電子體，分子的電子式為，化合物的熔點253K，沸點376K，都較低，其固體屬于分子晶體，故答案為：；分子；
（5）3g C2H6的物質的量為
=0.1mol，則1mol燃燒放出10Q kJ熱量，則表示B2A6燃燒熱的熱化學方程式為C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)， ΔH=－10QkJ/mol，故答案為 C2H6(g)+7/2O2(g) =2CO2(g)+3H2O(l)， ΔH=－10QkJ/mol；
（6）反應后溶液呈深藍色，反應生成了銅氨絡合物，反應的化學方程式為2Cu+ O2 + 8NH3+ 2H2O =2[Cu(NH3)4](OH)2，故答案為：2Cu+ O2 + 8NH3+ 2H2O =2[Cu(NH3)4](OH)2。
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【題目】一銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一種復雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產生電能，其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O==2Cu+2Li＋+2OH－，下列說法不正確的是
A. 放電時，Li＋透過固體電解質向Cu極移動
B. 放電時，正極的電極反應式為O2+2H2O+4e－==4OH－
C. 通空氣時，銅被腐蝕，表面產生Cu2O
D. 整個反應過程中，氧化劑為O2
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【題目】為了探究化學反應速率和化學反應限度的有關問題，某研究小組進行了以下實驗：
Ⅰ.以H2O2的分解反應為研究對象，實驗方案與數據記錄如下表，t表示收集a mL O2所需的時間。
序號 | 反應 溫度/℃ | c(H2O2)/ mol·L－1 | V(H2O2) /mL | m(MnO2) /g | t/min |
1 | 20 | 2 | 10 | 0 | t1 |
2 | 20 | 2 | 10 | 0.1 | t2 |
3 | 20 | 4 | 10 | 0.1 | t3 |
4 | 40 | 2 | 10 | 0.1 | t4 |
（1）設計實驗2和實驗3的目的是研究____________對化學反應速率的影響。
（2）為研究溫度對化學反應速率的影響，可以將實驗________和實驗________作對比(填序號)。
（3）將實驗1和實驗2作對比，t1________t2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
Ⅱ.以KI和FeCl3反應為例(2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2)設計實驗，探究此反應存在一定的限度。可選試劑：
①0.1 mol·L－1 KI溶液 ②0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 ③0.1 mol·L－1 FeCl2溶液 ④0.1 mol·L－1 鹽酸 ⑤0.1 mol·L－1 KSCN溶液 ⑥CCl4
實驗步驟：（1）取5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，再滴加幾滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液；
（2）充分反應后，將溶液分成三份；
（3）取其中一份，加試劑⑥，振蕩，CCl4層顯紫色，說明反應生成碘；
（4）另取一份，加試劑________(填序號)，現(xiàn)象______________，說明此反應存在一定的限度。
Ⅲ.N2O4可分解為NO2。在100 mL密閉容器中投入0.01 mol N2O4，利用現(xiàn)代化學實驗技術跟蹤測量c(NO2)。c(NO2)隨時間變化的數據記錄如下圖所示。
（1）反應容器中最后剩余的物質有______________，其中N2O4的物質的量為________mol。
（2）c(NO2)隨時間變化的曲線表明，實驗測得的化學反應速率在逐漸減小，最后________。
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【題目】某研究性學習小組同學對由某均勻混合的NaHCO3和KHCO3樣品進行實驗，測得實驗如下圖所示
已知：Ⅰ．所測氣體體積為標準狀況
Ⅱ．鹽酸的物質的量濃度相等，且體積均是50mL；試計算：
（1）鹽酸的物質的量濃度 mol·L-1。
（2）混合物樣品中，NaHCO3與KHCO3的物質的量之比 。
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【題目】Ⅰ．施萊辛（Schlesinger）等人提出可用NaBH4與水反應制取氫氣：BH4－ + 2H2O == BO2－ + 4H2↑（反應實質為水電離出來的H+被還原）。研究表明，該反應生成H2的速率受外界條件影響，下表為pH和溫度對NaBH4半衰期的影響（半衰期是指反應過程中，某物質的濃度降低到初始濃度一半時所需的時間）。
體系 pH | 不同溫度下的半衰期（min） | |||
0℃ | 25℃ | 50℃ | 75℃ | |
8 | 4.32×100 | 6.19×10－1 | 8.64×10－2 | 1.22×10－2 |
10 | 4.32×102 | 6.19×101 | 8.64×100 | 1.22×100 |
12 | 4.32×104 | 6.19×103 | 8.64×102 | 1.22×102 |
14 | 4.32×106 | 6.19×105 | 8.64×104 | 1.22×104 |
（1）已知NaBH4與水反應后所得溶液顯堿性，用離子方程式表示出溶液顯堿性的原因 ，溶液中各離子濃度大小關系為 。
（2）從上表可知，溫度對NaBH4與水反應速率產生怎樣的影響？ 。
（3）反應體系的pH為何會對NaBH4與水反應的反應速率產生影響？ 。
Ⅱ．肼（N2H4）又稱聯(lián)氨，常溫下是一種無色油狀液體，沸點為113.5℃。肼和氧氣在不同溫度和催化劑條件下生成不同產物（如圖）。
溫度較低時主要反應①：N2H4 + O2 
N2 + 2H2O
溫度較高時主要反應②：N2H4 + 2O2 
2NO + 2H2O
不考慮其他反應，完成下列填空：
（4）若反應①在250℃時的平衡常數為K1，350℃時的平衡常數為K2，則K1 K2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）反應于1100℃時達到平衡后，下列措施能使容器中
增大的有 （填字母序號）。
A．恒容條件下，充入He氣
B．增大容器體積
C．恒容條件下，充入N2H4
D．使用催化劑
（6）若將n mol肼和2n molO2充入某容積為n L的剛性容器中，在800℃和一定壓強、合適催化劑的作用下，反應①和②同時達到平衡，實驗測得N2的產率x，NO的產率為y，則該條件下反應②的平衡常數K= （用x、y的代數式表示，不必化簡）。
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【題目】地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。某課題組模擬地下水脫氮過程，利用如下裝置探究Fe粉和KNO3溶液反應及相關因素對脫氮速率的影響。
實驗過程如下：
Ⅰ．原料預處理：①先用0.1mol·L-1H2SO4洗滌Fe粉，然后用蒸餾水洗滌至中性；②將0.01mol/L KNO3溶液的pH調至2.5；③打開彈簧夾，緩慢通入N2，并保持后續(xù)反應均在N2氛圍中進行；
Ⅱ．加入KNO3酸性溶液100mL，一段時間后鐵粉部分溶解，溶液逐漸變?yōu)闇\綠色；待鐵粉不再溶解，靜置后發(fā)現(xiàn)，剩余固體表面有少量白色物質附著；
Ⅲ．過濾剩余固體時，表面的白色物質變?yōu)榧t褐色；
Ⅳ．檢測到濾液中存在NO3－、NH4+、Fe2+。
（1）步驟Ⅰ中用0.1mol L-1H2SO4洗滌Fe粉的目的是 ，通入N2并保持后續(xù)反應均在N2氛圍中進行的目的是 。
（2）白色物質是 ，用化學方程式解釋其變?yōu)榧t褐色的原因： 。
（3）用K3[Fe(CN)6]檢驗濾液中Fe2+ 的實驗方案是 。
（4）取少量濾液，向其中加入幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象；再加入幾滴稀硫酸，溶液呈紅色。溶液變成紅色的原因是 。
（5）該課題組對影響脫氮速率的因素提出了如下假設，請你完成假設二和假設三：
①假設一：溶液的pH；假設二：____________________；假設二：____________________；
②設計實驗驗證上述假設一，請完善實驗步驟及結論。（已知：溶液中的NO3－濃度可用離子色譜儀測定）
實驗步驟：
ⅰ．分別取 的KNO3溶液于不同的試管中；
ⅱ．調節(jié)溶液呈酸性且pH各不相同，并通入N2；
ⅲ．分別向上述溶液中加入足量等質量的同種鐵粉；
ⅳ．用離子色譜儀測定相同時間內各溶液中NO3－濃度。
實驗結論： 。
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【題目】人們應用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。電池發(fā)揮著越來越重要的作用，如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、電腦、照相機等，都離不開各式各樣的電池，同時廢棄的電池隨便丟棄也會對環(huán)境造成污染。請根據題中提供的信息，回答下列問題：
（1）研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進行發(fā)電，在海水中電池反應可表示為：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl
①該電池的負極反應式是______________；
②在電池中，Na+不斷移動到“水”電池的_______極(填“正”或“負”)；
③外電路每通過4mol電子時，生成Na2Mn5O10的物質的量是______________。
（2）中國科學院應用化學研究所在甲醇(CH3OH是一種可燃物)燃料電池技術方面獲得新突破。甲醇燃料電池的工作原理如右圖所示。
①該電池工作時，b口通入的物質為______________。
②該電池負極的電極反應式______________。
③工作一段時間后，當6.4g甲醇完全反應生成CO2時，有___________NA個電子轉移。
（3）Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質，當銀鋅堿性電池的電解質溶液為KOH溶液，電池放電時正極的Ag2O2轉化為Ag，負極的Zn轉化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應方程式：_______________。
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【題目】短周期元素A、B、C、D、E原子序數依次增大。A是周期表中原子半徑最小的元素，B原子的最外層電子數等于該元素最低化合價的絕對值，C與D能形成D2C和D2C2兩種化合物，而D是同周期中金屬性最強的元素，E的負一價離子與C和A形成的某種化合物分子含有相同的電子數。
（1）A、C、D形成的化合物中含有的化學鍵類型為___________________；
（2）已知：①E-E→2E；△H=+a kJmol-1
②2A→A-A；△H=-b kJmol-1
③E+A→A-E；△H=-c kJmol-1(“”表示形成共價鍵所提供的電子)
寫出298K時，A2與E2反應的熱化學方程式___________________；
（3）在某溫度下、容積均為2L的三個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫恒容，使之發(fā)生反應：2A2(g)+BC(g)X(g)；△H=-d Jmol-1(d＞0，X為A、B、C三種元素組成的一種化合物)．初始投料與各容器達到平衡時的有關數據如下：
實驗 | 甲 | 乙 | 丙 |
初始投料 | 2mol A2、1mol BC | 1mol X | 4mol A2、2mol BC |
平衡時n(X) | 0.5mol | n2 | n3 |
反應的能量變化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
體系的壓強 | P1 | P2 | P3 |
反應物的轉化率 | α1 | α2 | α3 |
①該溫度下此反應的平衡常數K的值為_____；
②三個容器中的反應分別達平衡時各組數據關系正確的是_____(填序號)
A．α1+α2=1 B．α3＜α1 C．n2＜n3＜1.0mol D．P3＜2P1=2P2 E．Q1+Q2=d F．Q3=2Q1
（4）在其他條件不變的情況下，將甲容器的體系體積壓縮到1L，若在第8min達到新的平衡時A2的總轉化率為65.5%，請在下圖中畫出第5min到新平衡時X的物質的量濃度的變化曲線。
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【題目】合成氨工業(yè)上常用下列方法制備H2：
方法①：C（s）+2H2O（g）
CO2（g）+2H2（g）
方法②：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）
（1）已知①C（石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJmol-1
②2C（石墨）+O2（g）═2CO2（g）△H=-222kJmol-1
③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJmol-1
試計算25℃時由方法②制備1000gH2所放出的能量為______kJ。
（2）在一定的條件下，將C（s）和H2O（g）分別加入甲、乙兩個密閉容器，發(fā)生反應：C（s）+2H2O（g）CO2（g）+2H2（g）其相關數據如下表所示：
①T1______T2（填“＞”、“=”或“＜”）；T1℃時，該反應的平衡常數K=______。
②乙容器中，當反應進行到1.5min時，H2O（g）的物質的量濃度范圍是______。
③在密閉恒容的容器中，能表示上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是______。
A．V逆（CO2）=2V正（H2）
B．混合氣體的密度保持不變
C．c（H2O）：c（CO2）：c（H2）=2：1：2
D．混合氣體的平均摩爾質量保持不變
④某同學為了研究反應條件對化學平衡的影響，測得逆反應速率與時間的關系如圖所示：
在t1、t3、t5、t7時反應都達了到平衡狀態(tài)，如果t2、t4、t6、t8時都只改變了一個反應條件，則t6時刻改變的條件是________________________，從t1到t8哪個時間段H2O（g）的平衡轉化率最低______。
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