题目内容
金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的作用。请完成下列空白：
(1)铝元素在周期表中的位置为________。
(2)在19世纪时，铝是一种珍贵的金属。人们最初得到的铝粒如同珍宝，它的价格同黄金 相当。1827年，德国化学家维勒用金属钾与无水氯化铝反应而制得了金属铝。用钾与无水氯化铝反应制铝而不用氯化铝溶液的理由是_________。
现代工业炼铝的原料是由铝土矿提取而得，在提取过程中通入的气体为____。
(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高 温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，
则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为________。
(4)硅与铝同周期，地壳里硅铝的含量：硅________铝（填>，<或=）。是硅酸盐玻璃 (Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成
。盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸盐而无法打开，发生反应的化学方程式 ________。长石是铝硅盐酸，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为________。
(5)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如：
利用化学平衡移动原理解释上述方法可制取金属Ba的原因是
_____________________________________________________________________________.
【知识点】化学平衡、元素化合物、氧化还原反应、反应热 G2D5F2 C5
【答案解析】（1）第三周期第ⅢA族（1分）
（2）钾先与水反应生成KOH，KOH再与氯化铝反应生成氢氧化铝，无法得到单质铝。（2分，答出钾先与水反应1分，KOH再与氯化铝反应1分） CO2（1分）
（3）98 kJ（1分）
（4）＞（1分） SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（1分） CaAl2Si2O8 （1分）
（5）利用Ba的沸点比Al的低，Ba以气体逸出，使平衡右移。（1分）
解析⑴铝在周期表的第三周期第ⅢA族
⑵钾与用氯化铝溶液的水反应，最终得到的可能是氢氧化铝，现代工业炼铝的原料是由铝土矿提取而得，在提取过程中氧化铝变为偏铝酸钠，而后偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，因此通入的气体为二氧化碳。
⑶根据反应知消耗4mol铝放热1176kJ，转移电子12mol，则每转移1 mol电子放出的热量为1176÷12=98kJ
⑷地壳里硅含量处于第二位，铝的含量为第三位，玻璃中的二氧化硅与氢氧化钠反应生成有粘性的硅酸钠，反应为SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O，根据不同类长石其氧原子的物质的量分数相同，结合化合价代数和是0可写出钙长石的化学式为CaAl2Si2O8
⑸由于生成的钡以气体形式逸出，使平衡正向移动，反应得以发生。
【思路点拨】解答⑸题时不能抓住“活泼金属制取不活泼金属的规律”不放。
CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，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。
⑴ 已知：CH4、H2和CO的燃烧热(△H)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。用1 m3（标准状况）的
甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气所需的热量为 （保留整数）。
⑵ 在一定温度下，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：
|
 | 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 |
时间/min①计算该反应第一次达平衡时的平衡常数K 。
②3min时改变的反应条件是 （只填一种条件的改变即可）。
⑶ 已知温度、压强、投料比X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。
⑷ 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，负极的电极反应式为 。
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 。
4NO（g）+6H2O（g）。在一定体积的密闭容器中，为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，下列措施中可采用的是 （填字母代号）。
