题目内容
【题目】黑火药是我国古代的四大发明之一。黑火药爆炸时发生的反应为:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。回答下列问题：
（1）基态钾原子的核外电子排布式为____________，第一电离能：K______ (填“>”或“<”)Na。
（2）NO3-的空间构型为_____________。
（3）固态硫易溶于CS2，熔点为112℃，沸点为444.8℃。其分子结构为
，S8中硫原子的杂化轨道类型是____________，S8分子中至多有________个硫原子处于同一平面。
（4）N2分子中σ键与π键的个数比为________，N2的沸点比CO的沸点____（填“高”或“低”）。
（5）K2S的晶胞结构如图所示。其中K+的配位数为_______，S2-的配位数为____；若晶胞中距离最近的两个S2-核间距为a cm，则K2S晶体的密度为____g·cm-3（列出计算式，不必计算出结果）。
【答案】 ls22s22p63s23p64s1 ＜ 平面正三角形 sp3 4 1：2 低 4 8 
【解析】（1）钾位于第四周期ⅠA族，基态原子的核外电子排布式为：ls22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1；因同主族元素第一电离能由上往下依次减小，所以第一电离能：K<Na；（2）根据中心原子的价层电子对互斥理论，NO3-的价层电子对数为3对，且无孤电子对，则空间构型为平面正三角形；（3）根据S8的分子结构可知，每个S原子的价电子对数为4对，所以硫原子的杂化轨道类型是sp3，S8分子中至多有4个硫原子处于同一平面；（4）N2原子中形成氮氮三键，σ键与π键的个数比为1：2；N2和CO的相对分子质量都为28，但N2为非极性分子，CO为极性分子，所以N2的沸点比CO的沸点低；（5）K2S的晶胞中，每个K+周围等距离最近的S2-有4个，所以K+的配位数为4，每个S2-周围等距离最近的K+有8个，所以的配位数为8；晶胞中距离最近的两个S2-核间距为acm，为每个面对角线距离的一半，则晶胞的边长为
acm，所以晶体的密度为
=
=
=
=
。
【题目】CO、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气，为减少对环境造成的影响，发电厂试图采用以下方法将其资源化利用，重新获得燃料或重要工业产品。
（1）CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气（COCl2）。某温度下，向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2，在催化剂的作用下发生反应：CO（g）+Cl2（g）
COCl2（g）△H=a kJ/mol反应过程中测定的部分数据如下表：
t/min | n（CO）/mol | n（Cl2）/mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
1 | 0.90 | |
2 | 0.80 | |
4 | 0.20 |
①反应0～2min末的平均速率v（COCl2）=_________________mol/（L·min）。
②在2min～4min间，v（Cl2）正______v（Cl2）逆 （填“＞”、“=”或“＜”），该温度下K=_________________。
③已知X、L可分别代表温度或压强，图1表示L一定时，CO的转化率随X的变化关系。X代表的物理量是_______________；a_______________0 （填“＞”，“=”，“＜”）．
（2）在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体：
2CO（g）+2NO（g）2CO2（g）+N2（g）△H=﹣748kJ·mol﹣1
①一定条件下，单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图2所示．温度高于710K时，随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是_____________________。
②已知：测定空气中NO和CO含量常用的方法有两种，方法1：电化学气敏传感器法。其中CO传感器的工作原理如图3所示，则工作电极的反应式为___________________；方法2：氧化还原滴定法。用H2O2溶液吸收尾气，将氮氧化物转化为强酸，用酸碱中和滴定法测定强酸浓度。写出NO与H2O2溶液反应的离子方程式__________________。
（3）用CO和H2可以制备甲醇，反应为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）若电解质溶液中KOH的物质的量为0.8mol，当有0.5mol甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_____________________。
选考题（19、20两题选做一题）
