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（17分）CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，可以在一定条件下制备甲醇，二甲醚等多种有机物。工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。
（1） 已知：CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol，且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。写出甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式 。
（2）在一定条件下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示：
  时间/min物质 浓度 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| CH4 | 0.2mol·L—1 | 0.13 mol·L—1 | 0.1 mol·L—1 | 0.1 mol·L—1 | 0.09 mol·L—1 |
| H2 | 0 mol·L—1 | 0.2 mol·L—1 | 0.3 mol·L—1 | 0.3 mol·L—1 | 0.33 mol·L—1 |
②3min时改变的反应条件是____________________（只填一种条件的改变）
（3）已知温度、压强、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕对该反应的影响如图所示。
①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1____X2(填“=”“>”或“<”下同)
②图2中两条曲线所示的压强比的关系：p1_______p2
（4）以天然气（设杂质不参与反应）、KOH溶液为原料可设计成燃料电池
①放电时，正极的电极反应式_______________________________________
②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为 ____。 查看习题详情和答案>>
(1)CO中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白，反应方程式可表示为：
CO＋HbO2
O2＋HbCO 实验表明，c(HbCO)即使只有c(HbO2)的1/50，也可造成人的智力损伤。已知t℃时上述反应的平衡常数K＝200，吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2 mol/L，若使c(HbCO)小于c(HbO2)的1/50，则吸入肺部CO的浓度不能超过________mol/L。 (2)汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”。已知反应
2NO(g)＋2CO(g)
N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝-113 kJ/mol ①实验发现该反应在100℃～400℃的温度范围内，温度每升高10℃，反应速率却约为原来的3倍，在400℃～450℃时，温度每升高10℃，反应速率却约为原来的10倍，而温度高于450℃时，温度每升高10℃，反应速率又约为原来的3倍。若其他反应条件不变，试分析造成这种现象的可能原因是____________________。
②为了模拟催化转化器的工作原理，在T℃时，将2 mol NO与1 mol CO充入1 L反应容器中，反应过程中
NO(g)、CO(g)、N2(g)的物质的量浓度变化如图所示，则反应进行到15 min时，NO的平均反应速率为_______________。
④请在图中画出20～30 min内NO、CO浓度发生变化的曲线，引起该变化的条件可能是______(填字母)。
a．加入催化剂 b．降低温度 c．缩小容器体积 d．增加CO2的物质的量
⑤当25 min达到平衡后，若保持体系温度、容积不变，再向容器中充入NO、N2气体各1 mol，平衡将________移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
（1） 已知：CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol，且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。写出甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式 。
（2）在一定条件下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示：
  时间/min物质 浓度 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| CH4 | 0.2mol·L—1 | 0.13 mol·L—1 | 0.1 mol·L—1 | 0.1 mol·L—1 | 0.09 mol·L—1 |
| H2 | 0 mol·L—1 | 0.2 mol·L—1 | 0.3 mol·L—1 | 0.3 mol·L—1 | 0.33 mol·L—1 |
②3min时改变的反应条件是____________________（只填一种条件的改变）
（3）已知温度、压强、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕对该反应的影响如图所示。
①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1____X2(填“=”“>”或“<”下同)
②图2中两条曲线所示的压强比的关系：p1_______p2
（4）以天然气（设杂质不参与反应）、KOH溶液为原料可设计成燃料电池
①放电时，正极的电极反应式_______________________________________
②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为 ____。
（12分）
为了比较温室效应气体对目前全球增温现象的影响，科学家通常引用“温室效应指数”，以二氧化碳为相对标准。表1有(A)至(I)共九种气体在大气中的体积百分比及其温室效应指数。
结合表中列出的九种气体，试参与回答下列各题：
（1）下列由极性键形成的非极性分子是 。
A．N2 B．O2 C．H2O D．CO2 E．CH4
（2）下列说法正确的是 。
A．N2O与CO2, CCl3F与CCl2F2互为等电子体
B．CCl2F2无同分异构体，说明其中碳原子采用sp2方式杂化
C．CCl2F2是目前引起温室效应的主要原因
D．H2O沸点是九种物质中最高的，是因为水分子间能形成氢键
（3）在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸散气体如：NF3、CHClFCF3、C3F8，它们虽是微量的，有些确是强温室气体，下列推测正确的是 。
A．由价层电子对互斥理论可确定NF3分子呈平面三角形
B．C3F8在CCl4中的溶解度比水中大
C．CHClFCF3存在手性异构
D．电负性：N＜O＜F
（4）甲烷晶体的晶胞结构如图，下列有关说法正确的 。
A．甲烷在常温下呈气态,说明甲烷晶体属于分子晶体
B．晶体中1个CH4分子有6个紧邻的甲烷分子
C．CH4晶体熔化时需克服共价键
D．可燃冰（8CH4·46H2O）是在低温高压下形成的晶体[来源:学*科*网]
（5）水能与多种过渡金属离子形成络合物，已知某紫红色络合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O。其水溶液显弱酸性，加入强碱并加热至沸腾有氨放出，同时产生Co2O3沉淀；加AgNO3于该化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，过滤后再加AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾有AgCl沉淀生成，且其质量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为 。
A．[ CoCl2(NH3)4 ]Cl·NH3·H2O B．[ CoCl(NH3)5]Cl2·H2O
C．[ CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl·2NH3 D．[ Co(NH3)5(H2O)]Cl3
（6）题（5）中钴离子在基态时核外电子排布式为： 。
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（12分）
为了比较温室效应气体对目前全球增温现象的影响，科学家通常引用“温室效应指数”，以二氧化碳为相对标准。表1有(A)至(I)共九种气体在大气中的体积百分比及其温室效应指数。
结合表中列出的九种气体，试参与回答下列各题：
（1）下列由极性键形成的非极性分子是 。
A．N2 B．O2 C．H2O D．CO2 E．CH4
（2）下列说法正确的是 。
A．N2O与CO2, CCl3F与CCl2F2互为等电子体
B．CCl2F2无同分异构体，说明其中碳原子采用sp2方式杂化
C．CCl2F2是目前引起温室效应的主要原因
D．H2O沸点是九种物质中最高的，是因为水分子间能形成氢键
（3）在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸散气体如：NF3、CHClFCF3、C3F8，它们虽是微量的，有些确是强温室气体，下列推测正确的是 。
A．由价层电子对互斥理论可确定NF3分子呈平面三角形
B．C3F8在CCl4中的溶解度比水中大
C．CHClFCF3存在手性异构
D．电负性：N＜O＜F
（4）甲烷晶体的晶胞结构如图，下列有关说法正确的 。
A．甲烷在常温下呈气态,说明甲烷晶体属于分子晶体
B．晶体中1个CH4分子有6个紧邻的甲烷分子
C．CH4晶体熔化时需克服共价键
D．可燃冰（8CH4·46H2O）是在低温高压下形成的晶体
（5）水能与多种过渡金属离子形成络合物，已知某紫红色络合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O。其水溶液显弱酸性，加入强碱并加热至沸腾有氨放出，同时产生Co2O3沉淀；加AgNO3于该化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，过滤后再加AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾有AgCl沉淀生成，且其质量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为 。
A．[CoCl2(NH3)4 ]Cl·NH3·H2O B．[ CoCl(NH3)5]Cl2·H2O
C．[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl·2NH3 D．[ Co(NH3)5(H2O)]Cl3
（6）题（5）中钴离子在基态时核外电子排布式为： 。
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