17．(09年安徽理綜·25)(17分)

W、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數(shù)一次增大。W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，X的基態(tài)原子核外有7個原子軌道填充了電子，Z能形成紅色(或磚紅色)的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物。

(1)W位于元素周期表第　 　周期第　　 族。W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比H₂O(g) 　　(填“強”或“弱”)。

(2)Y的基態(tài)原子核外電子排布式是　　　 ，Y的第一電離能比X的　　　 (填“大”或“小”)。

(3)Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的濃溶液與Z的單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　 。

Fe(s)+O₂(g)=FeO(s) △H=－272.0kJ·mol^－1 2X(s)+O₂(g)=X₂O₃(s) △H=－1675.7kJ·mol^－1

X的單質(zhì)和FeO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是　　　　　　　　　 。

答案：^{(1)二　 VA　 弱　　　　 (2)1s22s22p63s23p4　 大}

^{(3)Cu + 2H2SO4(濃)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O}

^{(4)3FeO(s) + 2Al(s)Al2O3(s) + 3Fe(s)　 △H=－859.7KJ/mol}

解析：首先推出題中幾種元素，W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，在結(jié)合原子序數(shù)的大小可知，W是氮元素，Y是硫元素，X的基態(tài)原子核外有7個原子軌道填充了電子，根據(jù)基態(tài)原子核外電子所遵循的原則，可以寫出電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹，X為鋁元素，Z能夠形成紅色的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，推知Z為銅元素，兩種氧化物分別為Cu₂O和CuO。

16．(10分)(08年江蘇化學(xué)·18)“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問題之一。CO₂是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO₂是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。

(1)下列措施中，有利于降低大氣中CO₂濃度的有：　　　　 。(填字母)

　　　 a．減少化石燃料的使用　　　　　 b．植樹造林，增大植被面積

c．采用節(jié)能技術(shù)　　　　　　　　 d．利用太陽能、風(fēng)能

(2)將CO₂轉(zhuǎn)化成有機物可有效實現(xiàn)碳循環(huán)。CO₂轉(zhuǎn)化成有機物的例子很多，如：

　 a．6CO₂ + 6H₂OC₆H₁₂O₆+6O₂　 b．CO₂ + 3H₂CH₃OH +H₂O

c．CO₂ + CH₄CH₃COOH　　　　 d．2CO₂ + 6H₂CH₂==CH₂ + 4H₂O

以上反應(yīng)中，最節(jié)能的是　　　　　　 ，原子利用率最高的是　　　　　　 。

(3)文獻報道某課題組利用CO₂催化氫化制甲烷的研究過程如下：

反應(yīng)結(jié)束后，氣體中檢測到CH₄和H₂，濾液中檢測到HCOOH，固體中檢測到鎳粉和Fe₃O₄。CH₄、HCOOH、H₂的產(chǎn)量和鎳粉用量的關(guān)系如下圖所示(僅改變鎳粉用量，其他條件不變)：

研究人員根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論：

HCOOH是CO₂轉(zhuǎn)化為CH₄的中間體，即：CO₂HCOOHCH₄

①寫出產(chǎn)生H₂的反應(yīng)方程式　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。

②由圖可知，鎳粉是　　　 。(填字母)

a．反應(yīng)Ⅰ的催化劑　　　　　　　　　　　　 b．反應(yīng)Ⅱ的催化劑

c．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的催化劑　　　　　　　　　　 d．不是催化劑

③當(dāng)鎳粉用量從1 mmol增加到10 mmol，反應(yīng)速率的變化情況是　　　　　 。(填字母)

a．反應(yīng)Ⅰ的速率增加，反應(yīng)Ⅱ的速率不變

b．反應(yīng)Ⅰ的速率不變，反應(yīng)Ⅱ的速率增加

c．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均不變

d．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反應(yīng)Ⅰ的速率增加得快

e．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反應(yīng)Ⅱ的速率增加得快

f．反應(yīng)Ⅰ的速率減小，反應(yīng)Ⅱ的速率增加

答案：(10分)(1)abcd　　　 (2)a　 c

(3)①3Fe+4H₂OFe₃O₄+2H₂　　　 ②c　　 ③e

解析：控制和治理CO₂是解決溫室效應(yīng)的有效途徑可以控制源頭，也可以吸收大氣中CO₂，光合作用利用了太陽能為最節(jié)能，反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為有機物，為原子利用率最高。由反應(yīng)原料為鐵和水，故3Fe+4H₂OFe₃O₄+2H₂，使用催化劑可加快反應(yīng)速率，根據(jù)CH₄、HCOOH、H₂的產(chǎn)量和鎳粉用量的關(guān)系圖可知，反應(yīng)Ⅱ的速率均增加得快。

15．(10分)(08年江蘇化學(xué)·17)工業(yè)上制備BaCl₂的工藝流程圖如下：

某研究小組在實驗室用重晶石(主要成分BaSO₄)對工業(yè)過程進行模擬實驗。查表得

BaSO₄(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)　 △H₁ = 571.2 kJ·mol^-1　　 ①

BaSO₄(s) + 2C(s)2CO₂(g) + BaS(s)　 △H₂= 226.2 kJ·mol^-1　　 ②

(1)氣體用過量NaOH溶液吸收,得到硫化鈉。Na₂S水解的離子方程式為　　　　　　 。

(2)向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時，=　　　　　 。

[K_sp(AgBr)=5.4×10^-13，K_sp(AgCl)=2.0×10^-10]

(3)反應(yīng)C(s) + CO₂(g)2CO(g)的△H= 　　　　kJ·mol^-1。

(4)實際生產(chǎn)中必須加入過量的炭，同時還要通入空氣，其目的是　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　 ，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

答案：(10分)(1)S^2- + H₂OHS^- +OH^-　　 HS^- + H₂OH₂S +OH^-(可不寫)

(2)2.7×10^-3(3)172.5

(4)使BaSO₄得到充分的還原(或提高BaS的產(chǎn)量)　　 ①②為吸熱反應(yīng)，炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需高溫

解析：Na₂S水解實際上是二元弱酸根S²水解，因分兩步，向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時，兩種沉淀的平衡體系中銀離子濃度是一樣的，=[K_sp(AgBr) /K_sp(AgCl) =2.7×10^-3, 反應(yīng)C(s) + CO₂(g)2CO(g)的△H₃等于△H₁減去△H₂。實際生產(chǎn)中必須加入過量的炭，同時還要通入空氣，其目的是炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需高溫來維持反應(yīng)①②所需熱量。

14．(12分)(08年山東理綜·29)北京奧運會“祥云”火炬燃料是丙烷(C₃H₈)，亞特蘭大奧運會火炬燃料是丙烯(C₃H₆)。

(1)丙烷脫氫可得丙烯。

已知：C₃H₈(g)=CH₄(g)+HCCH(g)+H₂(g)　 △H₁=156.6 kJ·mol^－1

CH₃CH＝₂(g)=CH₄(g)+HCCH(g )　　　　 △H₂=32.4 kJ·mol^－1

則相同條件下，反應(yīng)C₃H₈(g)=CH₃CH H₂(g)+H₂(g) 的△H=　　　　 　kJ·mol^－1。

(2)以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O₂和CO₂，負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽。電池反應(yīng)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　 ；放電時CO₃^2－移向電池的　　　　　　　　 (填“正”或“負(fù)”)極。

(3)碳?xì)浠衔锿耆紵蒀O₂和H₂O。常溫常壓下，空氣中的CO₂溶于水，達到平衡時，溶液的pH=5.60，c(H₂CO₃)=1.5×10^-5 mol·L^-1。若忽略水的電離及H₂CO₃的第二級電離，則H₂CO₃HCO₃^－+H⁺的平衡常數(shù)K₁=　　　　　　 。(已知10^-5.60=2.5×10^-6)

(4)常溫下，0.1 mol·L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，則溶液中c(H₂CO₃)　　　 c(CO₃^2－)(填“＞”、“=”或“＜”)，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (用離子方程式和必要的文字說明)。

答案：

(1)124.2　　　　 (2)C₃H₈+5O₂=3CO₂+4H₂O　　 負(fù)　 (3)4.2×10^-7 mol·L^-1

(4)＞　 HCO₃^－+H₂O=CO₃^2－+H₃O⁺(或HCO₃^－=CO₃^2－+H⁺)、HCO₃^－+H₂O=H₂CO₃+OH^－，HCO₃^－的水解程度大于電離程度

解析：(1)將第2個方程式顛倒反寫，然后與第1個方程式相加，即得所求的反應(yīng)C₃H₈(g)====CH₃CH＝CH₂ (g)+H₂(g)，△H也隨方程式的變化關(guān)系進行求算：△H=-△H₂+△H₁=124.2kJ.mol^-1。

(2)以丙烷為燃料制作的新型燃料電池，其電池反應(yīng)方程式為C₃H₈十50₂=3C0₂+4H₂0，因電子從電池的負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流入了電池的正極，故電池的正極是電子富集的一極，故帶負(fù)電荷的離子C0₃^2-在電解質(zhì)溶液中應(yīng)移向電池的負(fù)極而不是正極。

(3)根據(jù)電離平衡常數(shù)公式可知：

K₁=c(H⁺)c(HCO₃^-)/c(H₂CO₃)=10^-5.60×10^-5.60/l.5×10^-5=4.2×10^-7mol. L^-1。

(4)0.1 mol L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，說明溶液呈堿性，即c(OH^-)＞c(H⁺),因在NaHCO₃溶液中存在著兩個平衡：電離平衡HCO₃^-CO₃^2-+H⁺，水解平衡： HC0₃^-+H₂0 　H₂CO₃^-+OH^- ，其余部分水的電離忽略不計，由c(OH^-)＞c(H⁺)，說明水解過程大于電離過程，從而推出c(H₂CO₃)>c(CO₃^2-) 。

13．(11分)(08年廣東化學(xué)·19)

碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉(鈍度約98%)中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cl^-和SO₄^2－等雜質(zhì)，提純工藝路線如下：

已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示：

回答下列問題：

(1)濾渣的主要成分為　　　　。

(2)“趁熱過濾”的原因是　　　　。

(3)若在實驗室進行“趁熱過濾”，可采取的措施是　　　　　　　　　 (寫出1種)。

(4)若“母液”循環(huán)使用，可能出現(xiàn)的問題及其原因是　　　　。

(5)已知：

Na₂CO₃·10H₂O(s)=Na₂CO₃(s)+10H₂O(g)　　　 ΔH₁=+532.36 kJ·mol^-1

Na₂CO₃·10H₂O(s)=Na₂CO₃·H₂O(s)+9H₂O(g)　 ΔH₁=+473.63 kJ·mol^-1

寫出Na₂CO₃·H₂O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式　　　　。

答案：(1)Mg(OH)₂、Fe(OH)₃、CaCO₃

(2)使析出的晶體為Na₂CO₃·H₂O，防止因溫度過低而析出Na₂CO₃·10H₂O晶體，令后續(xù)的加熱脫水耗時長

(3)用已預(yù)熱的布氏漏斗趁熱抽濾

(4)溶解時有大量沉淀生成，使Na₂CO₃損耗且產(chǎn)物Na₂CO₃混有雜質(zhì)　　 其原因："母液"中，含有的離子有Ca²⁺，Na⁺，Cl^－，SO₄^2－，OH^－，CO₃^2－，當(dāng)多次循環(huán)后，使用離子濃度不斷增大，溶解時會生成CaSO₄，Ca(OH)₂，CaCO₃等沉淀

(5)Na₂CO₃·H₂O(s)₌₌₌ Na₂CO₃(s) + H₂O(g)△H= +58.73kJ·mol^－1

解析：

(1)　因工業(yè)碳酸鈉中含有Mg²⁺，F(xiàn)e³⁺，Ca²⁺，所以“除雜”中加入過量的NaOH溶液，可生成Mg(OH)₂、Fe(OH)₃、Ca(OH)₂沉淀。

(2)　觀察坐標(biāo)圖，溫度減少至313K時發(fā)生突變，溶解度迅速減少，弱不趁熱過濾將析出晶體。

(3)　思路方向：1.減少過濾的時間 2.保持過濾時的溫度。

(4)　思路：分析“母液”中存在的離子，若參與循環(huán)，將使離子濃度增大，對工業(yè)生產(chǎn)中哪個環(huán)節(jié)有所影響。

(5)　通過觀察兩個熱化學(xué)方程式，可將兩式相減，從而得到Na₂CO₃·H₂O(S)＝Na₂CO₃(s)⁺ H₂O(g)�！�

12．(07年山東理綜·28)(11分)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大氣的主要污染物。綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一。

(1)硫酸生產(chǎn)中，SO₂催化氧化生成SO₃：

2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)

某溫度下，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(p)的關(guān)系如右圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：

①將2.0mol SO₂和1.0mol O₂置于10L密閉容器中，反應(yīng)達平衡后，體系總壓強為0.10MPa。該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于_____。

②平衡狀態(tài)由A變到B時．平衡常數(shù)K(A)_______K(B)(填“＞”、“＜”或“＝”)。

(2)用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：

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

若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH₄還原NO₂至N₂整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為______(阿伏加德羅常數(shù)的值用N_A表示)，放出的熱量為______kJ。

(3)新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(MFe₂O_x 3＜x＜4，M＝Mn、Co、Zn或Ni＝由鐵酸鹽(MFe₂O₄)經(jīng)高溫還原而得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去。轉(zhuǎn)化流程如圖所示：

請寫出MFe₂O_x分解SO₂的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　 (不必配平)。

答案：(1)①800L·mol^－1　 ②＝ (2)1.60N_A(或1.6N_A)　 173.4 (3)MFe₂O_x+SO₂→MFe₂O₄+S

　 解析：(1)據(jù)題意當(dāng)容器中總壓強為0.10MPa時，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為0.80，據(jù)此可計算得出平衡時c(SO₂)=0.040mol·L^－1；c(O₂)=0.020mol·L^－1；c(SO₃)=0.16mol·L^－1。根據(jù)平衡常數(shù)的計算式：K==800L·mol^－1；只要溫度不變，平衡常數(shù)就不改變，在此變化過程中，只有壓強的改變，溫度未發(fā)生變化，故K(A)=K(B)。

　 (2)用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH₄還原NO₂ 至N₂，4.48LCH₄的物質(zhì)的量為0.20mol，在此過程中CH₄中碳元素的化合價有-4價升高到+4價，轉(zhuǎn)化為CO₂，失去電子的總物質(zhì)的量為0.20mol×8= 1.60mol，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.60N_A。由題目給知的熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律可以得出CH₄還原NO₂至N₂的熱化學(xué)方程式為：CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)　　 △H＝－867 kJ·mol^－1，則0.2molCH₄反應(yīng)放出的熱量為867 kJ·mol^－1×0.2mol=173.4kJ。

　 (3)此題中反應(yīng)物已知為MFe₂O_X和SO₂，反應(yīng)后生成MFe₂O₄，由MFe₂O_X轉(zhuǎn)化為MFe₂O₄，氧原子數(shù)增加，故SO₂失去氧原子轉(zhuǎn)化為S，反應(yīng)式為：MFe₂O_X+SO₂=MFe₂O₄+S。

10．(09年廣東文基·68)下列說法正確的是

A．廢舊電池應(yīng)集中回收，并填埋處理　　 B．充電電池放電時，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

C．放在冰箱中的食品保質(zhì)期較長，這與溫度對反應(yīng)速率的影響有關(guān)

D．所有燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以不需吸收能量就可以進行

答案：C

解析：A項廢舊電池應(yīng)集中回收但不能填埋處理因為電池里的重金屬會污染土地，人吃了這些土地里的蔬菜后，，就會引發(fā)疾��；B項充電電池放電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�；D項有的燃燒反應(yīng)是需要吸收一定熱量才可以反應(yīng)的比如碳的燃燒。

[考點分析]垃圾的處理、電化學(xué)、影響化學(xué)反應(yīng)速率因素、化學(xué)反應(yīng)與能量。

11．(09年海南化學(xué)·12)已知：Fe₂O₂(s)+C(s)= CO₂(g)+2Fe(s) △H=234.1kJ·mol^－1

C(s)+O₂(g)=CO₂(g) △H=－393.5kJ·mol^－1

則2Fe(s)+O₂(g)=Fe₂O₃(s)的△H是

A．－824.4kJ·mol^－1 B．－627.6kJ·mol^－1

C．－744.7kJ·mol^－1 D．－169.4kJ·mol^－1

答案：A　

解析：(2)=(1)就可得2 Fe(s)+ O₂(g) = Fe₂O₃(s)，則ΔΗ=ΔΗ₂-ΔΗ₁₌-824.4 kJ·mol^-1。

8．(09年廣東理基·26)下列措施不符合節(jié)能減排的是

A．大力發(fā)展火力發(fā)電，解決廣東電力緊張問題

B．在屋頂安裝太陽能熱水器為居民提供生活用熱水

C．用石灰對煤燃燒后形成的煙氣脫硫，并回收石膏

D．用雜草、生活垃圾等有機廢棄物在沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，作家庭燃?xì)?/p>

答案：A

解析：節(jié)能減排指的是減少能源浪費和降低廢氣排放，大力發(fā)展火力發(fā)電，既不利于節(jié)能也不利于減排，故A選項符合題意。其余選項的措施或做法都符合節(jié)能減排的原則。

9．(09年天津理綜·6)已知：2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)　　　 ΔH=-566 kJ/mol

Na₂O₂(s)+CO₂(g)=Na₂CO₃(s)+ 　　 ΔH=-226 kJ/mol

根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說法正確的是

A．CO的燃燒熱為283 kJ

B．右圖可表示由CO生成CO₂的反應(yīng)過程和能量關(guān)系

C．2Na₂O₂(s)+2CO₂(s)=2Na₂CO₃(s)+O₂(g)　 ΔH＞-452 kJ/mol

D．CO(g)與Na₂O₂(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×10²³

答案：C

解析：A項，燃燒熱的單位出錯，應(yīng)為kJ/mol，錯；圖中的量標(biāo)明錯誤，應(yīng)標(biāo)為2molCO和2molCO₂,故錯。CO₂氣體的能量大于固體的能量，故C項中放出的能量應(yīng)小于452kJ，而△H用負(fù)值表示時，則大于-452Kj/mol，正確；將下式乘以2，然后與上式相加，再除以2，即得CO與Na₂O₂的反應(yīng)熱，所得熱量為57kJ，故D項錯。

7．(08年海南化學(xué)·8)白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng)：P₄+5O₂=P₄O₁₀。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：P-P　 a kJ·mol^-1、P-O b kJ·mol^-1、P=O c kJ·mol^-1、O=O　 d kJ·mol^-1。

根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的△H，其中正確的是A

A．(6a+5d－4c－12b)kJ·mol^-1 　　　B(4c+12b－6a－5d)kJ·mol^-1

C．(4c+12b－4a－5d)kJ·mol^-1 D．(4a+5d－4c－12b)kJ·mol^-1

答案：A

解析：由圖可以看出：P₄中有6mol的P－P，5mol的O₂中含有5molO＝O，1mol的P₄O₁₀中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以△H＝(6a+5d－4c－12b)kJ·mol^－1。

6．(08年廣東化學(xué)·14)下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說法正確的是AB

A．煤燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程

B．化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能

C．動物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO₂是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程

D．植物通過光合作用將CO₂轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽能轉(zhuǎn)變成熱能的過程

答案：AB

解析：葡萄糖氧化放出熱量，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，C錯；選項D應(yīng)該太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D錯。