11．近年来全国各地长期被雾霾笼罩.雾霾颗粒中汽车尾气占20%以上．已知汽车尾气中的主要污染物为NOx.CO.燃烧源超细颗粒等由害物质．目前.已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法．(1)催化剂存在时用——青夏教育精英家教网—

近年来全国各地长期被雾霾笼罩，雾霾颗粒中汽车尾气占20%以上．已知汽车尾气中的主要污染物为NO_x、CO、燃烧源超细颗粒（PM2.5）等由害物质．目前，已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法．
（1）催化剂存在时用H₂将NO还原为N₂．
已知：

则H₂还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是：2NO（g）+2H₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-665 kJ•mol^-1．
（2）用活性炭还原处理氮氧化物，有关反应为
C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）△H
在2L恒容密闭器中加入足量的C与NO反应，所得实验数据如表

实验编号	温度/°C	起始时NO的物质的量/mol	平衡时N2的物质的量/mol
1	700	0.40	0.09
2	800	0.24	0.08
3	800	0.20	a

①写出该反应的平衡常数表达式$\frac{c（{N}_{2}）c（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）}$．
②结合表中数据，判断该反应的△H＞0（填“＞”或“＜”），理由是计算700°C和800°C的平衡常数K₁＜K₂，所以△H＞0．
③实验3达到平衡时，NO的转化率为67%．（保留2位有效数字）
④根据实验2数据，假设反应在t₁时刻达到平衡，若t₂时刻保持温度不变，将容器体积压缩至原来一半，请在图中作出整个过程中CO₂的体积分数（CO₂）随时间变化的曲线．

10．W、X、Y、Z、M五种短周期元素在周期表中的位置如图1，ZY₂是形成酸雨的主要物质之一．

（1）M元素的离子结构示意图为

（2）Z、M二种元素的最简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为HCl＞H₂S（用化学式表示）．
（3）NaHZ水溶液呈碱性的原因是HS^-+H₂?H₂S+OH^-（（用离子方程式表示）
（4）一定条件下X₂和H₂在2L的密闭容器中发生如下反应X₂+3H₂═2XH₃△H＜0，测出如下数据：

时间（min）物质的量（mol）	0	1	2	3	4
X₂	3.0	n₁	2.4	n₃	n₅
H₂	9.0	8.4	7.2	n₄	n₆
XH₃	0	0.4	n₂	2.0	2.0

反应达到平衡时，X₂的转化率为33.3%，该反应的平衡常数为$\frac{1}{27}$（可用分数表示）
（5）在火箭推进器中装有强还原剂液态X₂H₄和强氧化剂液态H₂Y₂，当它们混合时，平均每转移1mol电子放热160kJ，同时生成液态水和氮气，该反应的热化学方程式为N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-640kJ/mol．
（6）传感器工作原理如右图，气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号．若待测气体WO：电解质溶液为H₂ZO₄，对电极充入空气，有电流产生，则下列说法中正确的是C、D
A．敏感电极作电池正极
B．对电极上的电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
C．敏感电极附近电解质溶液的PH变小
D．若标况下44.8mLWO通入敏感电极时，传感器上电子转移数目为0.004N_A．

9．（Ⅰ）将有色气体单质A通入到淀粉碘化钾溶液中，观察到溶液颜色先呈现蓝色，最后蓝色又褪去呈现无色．若在碘单质上直接通入气体A至生成物完全液化，得原子个数比为1：1的红棕色液体B，其化学性质与其组成元素的单质相似．则：
（1）写出组成气体A的元素在周期表中的位置第三周期ⅦA族．
（2）写出B的电子式

，判断下列物质不能与B发生化学反应的有C
A、H₂O B、CH₂=CH₂ C、Na₂SO₄溶液 D、SO₂水溶液
（3）请用离子方程式表示上述实验中，溶液蓝色褪去的原因5Cl₂+I₂+6H₂O=2IO₃^-+10Cl^-+12H⁺．
（Ⅱ）某研究小组为了探究一种无机盐X （仅含有五种元素，且含有结晶水）的组成和性质．设计并完成了如下实验：

另将生成的气体甲与过量灼热氧化铜粉末反应，生成两种单质，再将产物通入浓硫酸洗气后测得标况下的气体乙为0.224L．请回答如下问题：
（1）X的化学式是（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，固体2中存在的化学键类型离子键和共价键．
（2）溶液2中通入过量气体甲时发生的离子反应方程式H⁺+NH₃=NH₄⁺，Fe²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺．
（3）在一定条件下，生成的气体甲与过量氧化铜还能发生另一氧化还原反应，生成的气体乙在标况下的体积仍为0.224L，写出该反应的化学方程式2NH₃+6CuO═Cu₂O+N₂+3H₂O．
（4）请设计实验证明无机盐X中存在的金属阳离子取少量无机盐X于试管中加水溶解，滴加几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加少量氯水，若溶液出现血红色，则证明存在Fe²⁺．

8．CuCl₂、CuCl是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂．实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料，一种制备铜的氯化物的流程如下：

（1）上述流程中固体K溶于稀盐酸的目的是防止Cu²⁺水解．试剂X、固体J的物质分别为B．
A．NaOH Fe（OH）₃B．CuO Fe（OH）₃
C．NH₃•H₂O Fe（OH）₂ D．CuSO₄ Cu（OH）₂
（2）反应②是向溶液2中通入一定量的SO₂，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀．写出制备CuCl的离子方程式2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
（3）以石墨为电极，电解CuCl₂溶液时发现阴极上也会有部分CuCl析出，写出此过程中阴极上的电极反应式Cu²⁺+e^-+Cl^-=CuCl．

7．以铬铁矿（主要成分是FeO•Cr₂O₃，含少量MgCO₃、Al₂O₃、SiO₂等）为原料制取铬酸钠（Na₂CrO₄）晶体的工艺流程如下：

已知：①+3价Cr在酸性溶液中性质稳定，当pH＞9时以CrO₂^-形式存在且易氧化；
②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下．

阳离子	Fe³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺	Al³⁺	Cr³⁺
开始沉淀时的pH	2.7	7.6	9.0	--	--
沉淀完全时的pH	3.7	9.6	11.0	8	9（＞9溶解）

（1）流程中两次使用了H₂O₂，分别写出反应的离子方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O、2CrO₂^-+3H₂O₂+2OH^-═2CrO₄^2-+4H₂O．
（2）流程图中“□”内的操作是蒸发浓缩、冷却结晶．
（3）加入NaOH调节溶液的pH=8时，被除去的离子是Fe³⁺、Al³⁺；调节溶液的pH＞11时，被除去的离子是Mg²⁺．
（4）“调pH=8”和“调pH＞11”中间的“过滤”步骤能否省略，为什么？不能，当pH=8时Al³⁺已经完全转化为Al（OH）₃，若不经过滤除去，当继续加入NaOH时Al（OH）₃会溶解，引入杂质离子AlO₂^-．

6．

研究人员通过对北京地区PM2.5的化学组成研究发现，汽车尾气和燃煤污染分别占4%、18%．
（1）用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NO_x碳氢化合物转化成无毒物质，从而减少汽车尾气传染．已知：
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^-1
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ•mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
写出NO（g）与CO（g）催化转化成N₂（g）和CO₂（g）的热化学方程式：2NO （g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5 kJ/mol．
（2）还可以用活性炭还原法处理氮氧化物，反应为C（s）+2NO（g）?N₂（g）+CO₂（g）H．向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T₁℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

浓度/mol•L^-1 时间/min	NO	N₂	CO₂
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.050	0.025	0.025
30	0.050	0.025	0.025
40	0.036	0.032	0.010
50	0.036	0.032	0.010

①T₁℃时，该反应的平衡常数K=0.25（保留两位小数）．
②前10min内用v（NO）表示的化学反应速率为0.0042mol/（L．min）；30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是降低CO₂浓度．
③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂浓度之比为3：1：1，则该反应的△H＜0（填“＞”“=”或“＜”）．
（3）①用气体传感器可以检测汽车尾气中CO的含量．传感器是以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O^2-可以在固体介质NASICON中自由移动．a为负极，电极反应式为CO-2e^-+O^2-═CO₂．电池工作过程中，O^2-由b极（填“a”或“b”，下同）移向a极．
②欧IV型汽车认证和生产一致性排放限值：汽油机CO1.00g/km．某测试车检测过程中，每行驶1km传感器中通过电子为0.08mol，则该车不符合（填“符合”或“不符合”）欧IV排放标准．

5．研究氮及其化合物的性质在人类进步过程中具有极为重要的意义．
（1）已知反应：
①2H₂（g）+O₂（g）?2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
③4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ/mol
则反应④4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）的△H=-1266 kJ/mol．
（2）在恒温恒容的甲容器，恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应（图中所示数据均为初始物理量）．t分钟后反应均达到平衡，生成NH₃均为0.4mol（忽略水对压强的影响及氨气的溶解）．

①该条件下甲容器中反应的平衡常数K=$\frac{400}{27}$；平衡时，甲容器的压强P=$\frac{3}{4}$P₀ （初始压强用P₀表示）．
②该条件下，若向乙中继续加入0.2mol N₂，达到平衡时N₂转化率=12.5%．
（3）在实验室中，某同学利用下列试剂及器材完成的实验能够证明NH₃•H₂O是弱电解质的是C（选填字母代号）．
A．用氨水做导电性实验，灯泡昏暗
B．将氨水滴入AlCl₃溶液中，产生白色沉淀
C．常温下，用pH试纸测得0.1mol/L氨水的pH＜13
D．用湿润的蓝色石蕊试纸测得NH₄Cl溶液为紫色
（4）常温下，向1 mol•L^-1NH₄Cl溶液中通入少量的NH₃，此时$\frac{c（N{H}_{4}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$的值减小（填“增大”、“减小”或“不变”）；若将1 mol•L^-1NH₄Cl溶液和1mol•L^-1NaOH溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前NH₄Cl溶液的体积大于NaOH溶液的体积（填“大于”、“小于”或“等于”）．

4．

碳、氮的化合物在工农业生产中应用广泛．
（1）在一定条件下，联氨（N₂H₄）与H₂O₂反应生成N₂和H₂O．反应过程中的能量变化如图所示．该反应属于放热反应．（填写“吸热反应”或“放热反应”）．
甲胺（CH₃NH₂）在水溶液中发生反应：CH₃NH₂+H₂O?CH₃NH₂．H₂O?CH₃CH₃⁺+OH^-，
CH₃NH₃Cl溶液中离子浓度的大小顺序为c（Cl^-）＞c（CH₃NH₃⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（2）工业上可采用CO与H₂合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0
T₁℃时，在容积为2L的两个密闭容器中充入CO、H₂进行实验，反应过程中部分数据如下表所示：

序号	实验条件	反应时间	CO（g）/mol	H₂（g）/mol	CH₃OH（g）/mol
实验Ⅰ	恒温恒容	0min	2	4	0
		10min		2.8
		20min	1
实验Ⅱ	绝热恒容	0min	2	4	0

①实验I前10min内的平均反应速率v（H₂）=0.06mol•L^-1•min^-1．
②对于实验I，20min时反应达平衡，其它条件不变，若向容器中再充入0.1molCO（g）和0.2mol CH₃OH（g），则平衡逆向移动（填“正向”、“逆向”或“不”）；若将温度变为T₂℃，再次达到平衡时CH₃OH的物质的量为1.2mol，则CO的转化率为60%．
③实验I、Ⅱ均达到平衡时，平衡常数K_I＞K_Ⅱ（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）T℃时，将碳酸钡加入Na₂SO₄溶液中，沉淀发生转化，写出反应的离子方程式BaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）=BaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）．反应后过滤，所得滤液呈碱性（填写“碱性”、“酸性”或“中性”）．

3．硫及其化合物有广泛应用．
（1）硫酸生产过程中涉及以下反应．已知25℃、l0l kPa时：
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（l）═2H₂SO₄（l）△H=-457kJ•mol^-1
SO₃（g）+H₂O（l）═H₂SO₄（l）△H=-130kJ•mol^-1
则SO₂催化氧化反应中，每生成l mol SO₃（g）的焓变为-98.5kJ•mol^-1
（2）对于SO₃催化氧化反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．
①甲图是SO₂催化氧化反应时SO₂（g）和SO₃（g）的浓度随时间的变化情况．反应从开始到达到平衡时，用O₂表示的平均反应速率为0.0375mol/（L．min）．

②在一容积可变的密闭容器中充入20molSO₂（g）和l0molO₂（g），O₂的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图乙所示．则P₁与P₂的大小关系是P₁＜ P₂（填＞、=或＜）；A、B、C三点的平衡常数大小关系是K_A=K_B＞K_C（用K_A、K_B、K_C和＞、=、＜表示）．
（3）为研究H₂SO₄生产中SO₃催化氧化时温度对SO₂平衡转化率的影响，进行如下试验．取100L原料气（体积分数为SO₂7%、O₂ 11%、N₂82%）使之发生反应，在10l kPa下达到平衡，得到如下数据：

温度/℃	500	525	550	575	600
平衡转化率/%	93.5	90.5	85.6	80.0	73.7

根据上述数据，575℃达平衡时，SO₃的体积分数为5.8%（保留一位小数）．
（4）工业生成硫酸过程中，通常用氨水吸收尾气．
①如果相同物质的量的SO₂与NH₃溶于水，发生反应的离子方程式为SO₂+NH₃+H₂O=NH₄⁺+HSO₃^-，所得溶液中c（H⁺）-c（OH^-）=cd（填序号）．
a．c（SO₃^2-）-c（H₂SO₃）
b．c（HSO₃^-）+c（SO₃^2-）-c（NH₄⁺）
c．c（SO₃^2-）+c（NH₃•H₂O）-c（H₂SO₃）
d．c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-）-c（NH₄⁺）
②工业上用足量氨水吸收硫酸工业废气．吸收SO₂后的碱性溶液还可用于Cl₂的尾气处理，吸收Cl₂后的溶液仍呈强碱性，则吸收Cl₂后的溶液中一定存在的阴离子有OH^-和Cl^-、SO₄^2-．

2．锂被誉为“金属味精”，以LiCoO₂为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源．工业上常以β锂辉矿（主要成分为LiAlSi₂O₆，还含有FeO、MgO、CaO等杂质）为原料来制取金属锂．其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

氢氧化物	Fe（OH）₃	Al（OH）₃	Mg（OH）₂
开始沉淀pH	2.7	3.7	9.6
完全沉淀pH	3.7	4.7	11

②Li₂CO₃在不同温度下的溶解度如下表：

温度/℃	0	10	20	50	75	100
Li₂CO₃的溶解度/g	1.539	1.406	1.329	1.181	0.866	0.728

请回答下列问题：
（1）用氧化物形式表示LiAlSi₂O₆的组成：Li₂O•Al₂O₃•4SiO₂．
（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是除去反应Ⅰ中过量的H₂SO₄；控制pH，使Fe³⁺、Al³⁺完全沉淀．
（3）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓．
（4）洗涤所得Li₂CO₃沉淀要使用热水（选填“热水”或“冷水”），你选择的理由是Li₂CO₃在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少Li₂CO₃的损耗．
（5）将氯化锂溶液蒸干的过程中还需不断通入HCl气体，其作用是抑制LiCl的水解，防止生成LiOH，同时HCl可带走水蒸气
（6）本实验在电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li₂O，电解时产生O₂．

0 169934 169942 169948 169952 169958 169960 169964 169970 169972 169978 169984 169988 169990 169994 170000 170002 170008 170012 170014 170018 170020 170024 170026 170028 170029 170030 170032 170033 170034 170036 170038 170042 170044 170048 170050 170054 170060 170062 170068 170072 170074 170078 170084 170090 170092 170098 170102 170104 170110 170114 170120 170128 203614

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