题目内容
（16分）Ⅰ.硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意图如下：
（1）焦炭在过程Ⅰ中做 剂。
（2）过程Ⅱ中Cl2用电解饱和食盐水制备，制备Cl2的化学方程式为 。
（3）整过生产过程必须严格控制无水。
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸，反应方程式为 。
②干燥Cl2时从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑，需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入浓H2SO4中。冷却的作用是 。
（4）Zn还原SiCl4的反应如下：
反应①：400℃～756℃，SiCl4(g)+2Zn(l)
Si(S)+2ZnCl2(l) △H1＜0
反应②：756℃～907℃，SiCl4(g)+2Zn(l)Si(S)+2ZnCl2(g) △H2＜0
反应③：907℃～1410℃，SiCl4(g)+2Zn(g)Si(S)+2ZnCl2(g) △H3＜0
i. 反应②的平衡常数表达式为 。
ii. 对于上述三个反应，下列说明合理的是 。
a.升高温度会提高SiCl4的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行
c.增大压强能提高反应速率 d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4
（5）用硅制作太阳能电池时，为减弱光在硅表面的反射，可用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2，最后转化成H2SiF6。用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程 。
Ⅱ.（1）甲烷、氢气、一氧化碳的燃烧热分别为akJ·mol－1，bkJ·mol－1，ckJ·mol－1，工业上利用天燃气和二氧化碳反应制备合成气（CO、H2），其热化学反应方程式为 。
（2）已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，三种难溶盐的饱和溶液中，Ag+浓度大小的顺序为 。
Ⅰ.（1）还原剂（1分） （2）2NaCl+H2O电解2NaOH+Cl2↑+H2↑（2分）
（3）①SiCl4+2H2O＝SiO2+4HCl（2分）
②使水蒸气冷凝，减少进入浓硫酸的水，保持浓硫酸持续的吸水性（1分），同时降低放出的热量（1分）。i. K＝
（1分） ii. b c d（完全正确2分，选一个正确1分，有错为零分）
（5）SiO2+6HF＝H2SiF6+2H2O（2分）
Ⅱ.（1）CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g) △H＝－(a－2b－2c)KJ/mol（2分）
（2）Ag2CrO4＞AgCl＞AgI（2分）
解析试题分析：（1）碳在高温下与二氧化硅反应生成CO和硅，碳元素化合价升高，被氧化，作还原剂，因此焦炭在过程Ⅰ中做还原剂。
（2）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和Cl2，反应的化学方程式为2NaCl+H2O电解2NaOH+Cl2↑+H2↑。
（3）①①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸，根据原子守恒可知该酸应该是盐酸，则反应的化学方程式为SiCl4+2H2O＝SiO2+4HCl。
②如果不降低温度，则水蒸气会被浓硫酸稀释，降低浓硫酸的性能，所以冷却的作用是使水蒸气冷凝，减少进入浓硫酸的水，保持浓硫酸持续的吸水性，同时降低放出的热量。
（4）i. 化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，又因为固体或纯液体不能表示平衡常数，因此反应②的平衡常数表达式为K＝。
ii.a.正方应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，则会降低SiCl4的转化率，a不正确；b.由于锌是活泼的金属，即使存在氧气，也不会与硅反应，而是与锌反应，因此还原过程需在无氧的气氛中进行，b正确；c.正方应是体积减小的可逆反应，则增大压强平衡向正反应方向移动，能提高反应速率，c正确；d.Na、Mg的活泼性均强于锌，可以代替Zn还原SiCl4，d正确，答案选bcd。
（5）根据原子守恒可知，反应中还有水生成，则反应的化学方程式为SiO2+6HF＝H2SiF6+2H2O。
Ⅱ.（1）燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以甲烷、氢气、一氧化碳完全燃烧的热化学方程式分别为①CH4(g)+ O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)△H＝－a kJ/mol、②2CO(g)+ O2(g)＝2CO2(g)△H＝－2b kJ/mol、③O2 (g)+2H2(g)＝2H2O(l)△H＝－2c kJ/mol，所以根据盖斯定律可知①－（②＋③）即得到CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g) △H＝－(a－2b－2c)KJ/mol。
（2）由ksp表达式可知AgCl中c(Ag+)＝
，AgI中c(Ag+)＝
，Ag2CrO4中Ag+为x，则
，解得
，所以Ag+浓度大小的顺序为Ag2CrO4＞AgCl＞AgI。
考点：考查二氧化硅提纯反应条件可知、外界条件对反应速率和平衡状态的影响、热化学方程式书写以及溶解平衡应用等
在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：A（g） B（g）+C（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：
| toC | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题：
（1）该反应化学平衡常数的表达式：K= 。
（2）在下图中用实线画出该反应的能量变化曲线，同时在此基础上用虚线画出加入催化剂后的能量变化曲线。
（3）一定温度和体积下，下列说法中能说明该反应达平衡状态的是 。
①容器内压强不变
②混合气体中c（C）不变
③混合气体的密度不变
④v（A）=v（B）
⑤化学平衡常数K不变
⑥混合气体平均式量不变
（4）反应时间（t）与容器内气体A的浓度数据见下表
| 时间t/min | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 |
| C（A）/（mol·L－1） | 10.4 | 8.6 | 7.5 | 6.6 | 5.9 | 5.5 | 5.5 |
回答下列问题：
①2～4min内，B的平均速率为 。
②反应达平衡时，A的转化率为 。
③欲提高A韵平衡转化率，可以采取的措施有 。
2C（g）,若经 2 s（秒）后测得C 的浓度为 0.6 mol·L－1 ，则：① 用物质 A 表示的反应的平均速率 ② 2 s 时物质 B 的浓度为 。
CO2(g)＋H2(g)
2SO3(g)；
工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，其反应方程式为：CO2+3H2
CH3OH+H2O。请回答下列问题：
（1）已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示：
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写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式__ _。该反应的△S____0(填“>”或“<”或“=”)，在 ______情况下有利于该反应自发进行。
（2）如果上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应__ （选填编号）。
A．一定向正反应方向移动 B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
C．一定向逆反应方向移动 D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，能说明反应已达到平衡状态的是 __ （选填编号）。
A．3v正(H2)=v逆(CO2) B．C(H2) = C(CO2)
C．容器内气体的密度不变 D．容器内压强不变
（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间4.0 min，容器内气体的密度增大了2.0g/L，在这段时间内CO2的平均反应速率为 。反应在t1时达到平衡，过程中c(CO2)随时间t变化趋势曲线右图所示。保持其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1L，请画出t1后c(CO2)随时间t变化趋势曲线(t2达到新的平衡)。
（19分）钒有金属“维生素”之称，研究发现钒的某些化合物对治疗糖尿病有很好的疗效。
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2、CuO杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤②、③的变化过程可表示为（HM为有机萃取剂）：
VOSO4 (水层)+ 2HM（有机层）
VOM2（有机层） + H2SO4 (水层)
步骤②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。
步骤③中X试剂为 。
（2）步骤④的离子方程式为
（3）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。
（4）操作Ⅰ得到的废渣，用 溶解，充分反应后， ，（填写系列操作名称）称量得到mg氧化铜。
(5）为了制得氨水，甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。
| | 实验装置 | 实验药品 | 制备原理 |
| 甲小组 | A | 氢氧化钙、氯化铵 | 反应的化学方程式为① |
| 乙小组 | ② | 浓氨水、氢氧化钠固体 | 分析产生氨气的原因③ |
的化学平衡常
。
