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[化学—选修3物质结构与性质](15分)
卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
（1）卤族元素位于周期表的_________区；溴的价电子排布式为____________________。
（2）在不太稀的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是________。
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_________。
| | 氟 | 氯 | 溴 | 碘 | 铍 |
| 第一电离能 （kJ/mol） | 1681 | 1251 | 1140 | 1008 | 900 |
）和HIO4，前者为五元酸，后者为一元酸。请比较二者酸性强弱:H5IO6_____HIO4。（填“＞”、 “＜”或“＝”）（5）碘在水中的溶解度虽然小，但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大这是由于溶液中发生下列反应I-+I2=I3-。I3-离子的中心原子周围σ键电子对对数为_____，孤电子对对数为______， I3-离子的空间构型为___________。
与KI3类似的，还有CsICl2等。已知CsICl2不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列_____式发生。 A．CsICl2=CsCl+ICl B．CsICl2=CsI+Cl2
（6）已知ClO2-为角型，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为___________，写出一个ClO2-的等电子体__________。
（7）下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_____________。
A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同
的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
（8）已知CaF2晶体（见下图）的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Ca2+的核间距为a cm，则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。
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（1）我们常用的一种甲醇燃料电池，是以甲醇与氧气的反应为原理设计的，其电解质溶液是KOH溶液。写出该电池负极的电极反应式_______________。
（2）下图为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。该装置中________（填“a”或“b”）为电池的正极， 已知任何反应都具有一定的可逆性。该甲醇质子交换膜燃料电池在实际工作中，各反应物、生成物均以气态的形式存在且反应也具有一定可逆性，即其反应原理可表示为 2CH3OH（g）＋3O2（g）
2CO2（g）＋4H2O（g），试写出该条件下反应的平衡常数（K）___________ ； 在电脑的使用过程中，电池的温度往往因为各种原因会升高，试判断温度升高时该反应的平衡常数（K）____________（填增大、减小、不变），其反应的正反应速率 ___________（填增大、减小、不变）；温度升高_________（填有利或不利于）电池将化学能转化为电能。 
①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH1＝－1 275.6 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O(g)===H2O(l) ΔH3＝－44.0 kJ·mol－1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：__________。
II：某温度下，向密闭容器中充入2.0 mol CO和1.0mol H2O，发生反应：
CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g）。 CO的转化率随时间变化关系如图，回答下列问题：
A．该反应的反应物混合后很不稳定
B．该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C．该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量很小
D．该反应一定是放热反应
E．该反应使用催化剂意义不大
（5）t2时刻向平衡体系中再通入1.0 mol H2O（g），t3时刻重新建立平衡，请在原坐标图中将改变这一条件后CO的转化率的变化趋势表示出来，必须注明再次建立平衡后CO的转化率。
氮及其化合物与人类各方面有着密切的联系。Ⅰ现有一支15mL的试管，充满NO倒置于水槽中，向试管中缓缓通入一定量氧气，当试管内液面稳定时，剩余气体3mL。则通入氧气的体积可能为 mL。
Ⅱ目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
③H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ/mol
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式 。
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T0C)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______ ；（选填字母代号）
A．容器内CO2的浓度保持不变
B．v正(N2)=2 v正(NO)
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量保持不变
②前20分钟，平均反应速率v(NO)= 。v(NO)=（0．1- 0．04）/ 20 = 0．003mol·L-1· min-1
③在T0C时，该反应的平衡常数为_______(保留两位小数)；
④在30 min，改变某一条件反应重新达到平衡，则改变的条件是_______ 。
（3）科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为：
研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下表中。
|
实验编号 |
T(0C) |
NO初始浓度 （mol/L） |
CO初始浓度 （mol/L） |
催化剂的比 表面积(m2/g) |
|
Ⅰ |
280 |
1．20×10-3 |
5．80×10-3 |
82 |
|
Ⅱ |
a |
b |
c |
124 |
|
Ⅲ |
350 |
d |
e |
124 |
上表中：a=_______,b=________,e=________ 。
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氮及其化合物与人类各方面有着密切的联系。Ⅰ现有一支15mL的试管，充满NO倒置于水槽中，向试管中缓缓通入一定量氧气，当试管内液面稳定时，剩余气体3mL。则通入氧气的体积可能为 mL。
Ⅱ目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-574kJ/mol"
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-1160kJ/mol"
③H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ/mol
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式 。
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T0C)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______ ；（选填字母代号）
A．容器内CO2的浓度保持不变
B．v正(N2)="2" v正(NO)
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量保持不变
②前20分钟，平均反应速率v(NO)= 。v(NO)=（0．1- 0．04）/ 20 = 0．003mol·L-1· min-1
③在T0C时，该反应的平衡常数为_______(保留两位小数)；
④在30 min，改变某一条件反应重新达到平衡，则改变的条件是_______ 。
（3）科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为： 
研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下表中。
| 实验编号 | T(0C) | NO初始浓度 （mol/L） | CO初始浓度 （mol/L） | 催化剂的比 表面积(m2/g) |
| Ⅰ | 280 | 1．20×10-3 | 5．80×10-3 | 82 |
| Ⅱ | a | b | c | 124 |
| Ⅲ | 350 | d | e | 124 |
上表中：a=_______,b=________,e=________ 。 查看习题详情和答案>>
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中学化学教材中提供了不少数据(图表)．下列为某同学利用相关数据作出推理和判断的依据，其中不正确的是 | |
| [ ] | |
A． |
依据中和热的数据，推算一定量的H2SO4和NaOH的稀溶液反应的反应热 |
B． |
依据沸点的数据判断将两种互溶的液态混合物用蒸馏的方法分离开来的可能性 |
C． |
依据相对分子质量的大小，判断组成和结构相似的物质的熔、沸点的高低 |
D． |
用键能大小的数据，判断分子的热稳定性 |