【知识点】化学平衡
【试题解析】A、由图可知，随着温度的升高，CH4的转化率变大，则说明升高温度平衡正向移动，则反应为吸热反应，ΔH>0，错误;
B、同一温度下，压强越大，平衡逆向移动，CH4的转化率变小，则可知p4>p3>p2>p1，错误;
C、1100oC时，由图可观察到，CH4的转化率为80%，则可列出如下三段式
CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g）
C（始）/mol/L 0．1 0．1 0 0
C（变）/mol/L 0．08 0．08 0．16 0．16
C（平）/mol/L 0．02 0．02 0．16 0．16
则K值===1．64，正确;
D、压强为p4时，x点为反应达到平衡时刻，y点时甲烷的转化率小于x点，则说明y时应向甲烷转化率更高的方向移动，即向正反应方向移动，即此刻的v正>v逆，错误;故答案为C。
【答案】C
第Ⅱ卷（非选择题共58分）
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
8.（13分）R、T、V、X、Y分别代表原子序数依次增大的短周期主族元素，在已发现的元素里R的原子半径最小；T、V同主族，T与Y可组成共价化合物TY3；X的晶体熔点高、硬度大、有脆性，在常温下化学性质不活泼。
Z元素基态原子核外M能层上p轨道与d轨道的电子总数相等。
请回答下列问题：
（1）Z元素基态原子的电子排布式是。
（2）利用价层电子对互斥理论判断TY3的空间构型是。
（3）V、X、Y的单质形成的晶体，熔点由高到低的排列顺序是（填化学式）；LiTR4为近年来储氢材料领域的研究热点，其中TR4-的电子式为；V的氢氧化物作弱酸时有类似TR4-的离子产生，其电离方程式为。
（4）Y的二氧化物为一种气体，它是新一代饮用水的消毒剂、可用NaYO3与浓盐酸反应制取，在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：
1，其化学方程式为。
【知识点】氯及其化合物晶体结构与性质化学键与分子间作用力元素周期律
【试题解析】由题意可知R的原子半径最小，则R为H，X的晶体熔点高、硬度大、有脆性，在常温下化学性质不活泼，则X为Si，T、V同主族，T与Y可组成共价化合物TY3，则T为B、V为Al、Y为Cl，Z元素基态原子核外M能层上p轨道与d轨道的电子总数相等，则Z为Fe，根据以上信息答题
（1）Z为Fe，基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，故答案1s22s22p63s23p63d64s2;
（2）TY 3为BCl3，根据价层电子对互斥理论判断它的空间构型应为平面三角形，故答案
为平面三角形;
（3）V为Al、X为Si、Y为Cl，形成的晶体分别是金属晶体、原子晶体及分子晶体，熔
点由高到低的排列顺序是Si>Al>Cl2，BH4-的电子式为，Al的氢氧化物作弱酸时有类似BH4-的离子产生，其电离方程式为Al（OH）3＋H2OH+＋[Al（OH）4]-故答案为Si>Al>Cl2，，Al（OH）3＋H2OH+＋[Al（OH）4]-;
（4）Y的二氧化物为ClO2，NaClO3与浓盐酸反应制取ClO2的化学方程式为2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，满足氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：
1，故答案为2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d64s2
（2）平面三角形（3）Si>Al>Cl2，，Al（OH）3＋H2OH+＋[Al（OH）4]-（4）（3分）2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
9.（13分）某学习小组用碳素钢进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）将已去除表面氧化膜的碳素钢钉放入冷浓硫酸中，10min后将钢钉浸入CuSO4溶液中，钢钉表面无明显变化，其原因是。
（2）称取6.0g碳素钢放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+，若要确认是否含有Fe2+，可选用（选填序号）。
A．KSCN溶液B．浓氨水C．酸性KMnO4溶液D．K3[Fe（CN）6]溶液
②乙同学取560mL（标准状况）干燥气体Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得到干燥固体4.66g，由此可知Y中含硫化合物Q1的体积分数为。
[探究二]丙同学认为气体Y中还可能含有Q2、Q3两种气体（相同条件下Q1、Q2、Q3气体的密度依次减小）。
为此，设计了下列装置进行实验探究（假设有关气体完全反应）。
（3）装置B中试剂的作用是。
（4）已知洗气瓶M中盛装的是澄清石灰水，为确认Q2的存在，洗气瓶M的位置应在，产生Q2的反应的化学方程式为。
（5）确认含有气体Q3的实验现象是，产生Q3的反应的离子方程式为。
【知识点】硫及其化合物物质的制备、收集和净化化学实验的设计和评价铁、铜及其化合物
【试题解析】
（1）碳素钢的主要成分为铁和碳的合金，铁与浓硫酸会发生钝化，形成致密的氧化物薄膜，不在继续发生反应，故答案为Fe被冷浓硫酸钝化;
（2）①检验亚铁离子，可用K3[Fe（CN）6]溶液检验，生成蓝色沉淀，也可用酸性KMnO4溶液，紫色褪去，故答案为CD;
②碳素钢的主要成分为碳和铁，与浓硫酸在加热条件下可生成混合气体Y为二氧化硫和二氧化碳560mL，通入足量溴水中，SO2与溴水反应可生成硫酸，加入足量BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，4．66gBaSO4为0．02mol，则混合气体中SO2的物质的量为0．02mol，V=0．02x22．4mol/L=448mL，则体积分数为448/560*100%=80%，故答案为80%;
（3）A中高锰酸钾的目的是除去混合气体中的SO2，B中品红的作用为检验SO2是否除
净，故答案为确认SO2已除尽;
（4）M中盛装的是澄清石灰水，目的是检验CO2，混合气体中可能存在CO，与氧化铜反应生成二氧化碳，故应放置在B与C之间，产生CO2的反应的化学方程式为C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O，故答案为B与C之间，C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O;
（5）随着硫酸的浓度降低，Fe与稀硫酸反应可生成氢气，Q3为氢气，氢气与氧化铜反应生成水与氧化铜，则现象为D中固体由黑变红、E中固体由白变蓝，故答案为D中固体由黑变红、E中固体由白变蓝，Fe+2H+═Fe2++H2↑。
【答案】
（1）Fe被冷浓硫酸钝化
（2）①CD，②80%（3）确认SO2已除尽（4）B与C之间，C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O（5）D中固体由黑变红、E中固体由白变蓝，Fe+2H+═Fe2++H2↑
10.（16分）某天然有机化合物A仅含C、H、O元素，与A相关的变化如下（部分反应产物已略去）：
（1）化合物B的官能团名称是，B→F的反应类型为。
（2）写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
S→B的第①步：
。
A→P：
。
D→E的第①步：
。
（3）nmolA发生缩聚反应生成（n-1）molH2O时，所得链状聚酯的结构简式为。
（4）写出与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式：
。
【知识点】有机合成与推断有机反应类型有机物的结构酸醛卤代烃醇
【试题解析】由于A中只含有C、H、O三种元素，S为氯代有机酸，在水解后酸化生成A，则
A中含有-OH和-COOH，P为六元环，则可推知A中应含有两个羧基，则A为
HOOCCHOHCH2COOH，顺推S为HOOCCHClCH2COOH，B为HOOCCH=CHCOOH，与
Br2反应生成D为HOOCCHBrCHBrCOOH，在碱性条件下消去，后酸化成E为
HOOCC≡CCOOH，B与氢气生成F为HOOCCH2CH2COOH，与碳酸氢钠反应生成G为
NaOOCCH2CH2COONa，根据以上信息答题
（1）化合物B为HOOCCH=CHCOOH，官能团名称是碳碳双键和羧基，B为HOOCCH=CHCOOH与氢气反应生成F为HOOCCH2CH2COOH的反应类型为加成反应，故答案为）碳碳双键、羧基，加成（或还原）反应;
（2）S为HOOCCHClCH2COOH在碱性条件下生成BHOOCCH=CHCOOH的第①步的离子方程式为HOOCCHClCH2COOH+3OH--OOCCH=CHCOO-+Cl-+3H2O;
A为HOOCCHOHCH2COOH生成P的化学方程式为;
D为HOOCCHBrCHBrCOOH生成EHOOCC≡CCOOH的第①步的离子方程式为HOOCCHBrCHBrCOOH+4OH--OOCC≡CCOO-+2Br-+4H2O;
故答案为HOOCCHClCH2COOH+3OH--OOCCH=CHCOO-+Cl-+3H2O
HOOCCHBrCHBrCOOH+4OH--OOCC≡CCOO-+2Br-+4H2O;
（3）nmolAHOOCCHOHCH2COOH发生缩聚反应生成（n-1）molH2O时，所得链状聚酯的结构简式为，故答案为;
（4）与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式为，故答案。
【答案】
（1）碳碳双键、羧基，加成（或还原）反应
（2）HOOCCHClCH2COOH+3OH--OOCCH=CHCOO-+Cl-+3H2OHOOCCHBrCHBrCOOH+4OH--OOCC≡CCOO-+2Br-+4H2O（3）（4）
11.（16分）硫、氮氧化物是形成酸雨、雾霾等环境污染的罪魁祸首，采用合适的措施消除其污染是保护环境的重要举措。
Ⅰ.研究发现利用NH3可消除硝酸尾气中的NO污染。
NH3与NO的物质的量之比分别为1﹕3、3﹕1、4﹕1时，NO脱除率随温度变化的曲线如图所示。
（1）①曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4 mg/m3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为mg/（m3·s）。
②曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是，其理由是。
（2）已知在25℃，101kPa时：
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）ΔH=-92.4kJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH=-571.6kJ/mol
N2（g）+O2（g）═2NO（g）ΔH=+180.0kJ/mol
请写出用NH3脱除NO的热化学方程式。
Ⅱ.工业上还可以变“废”为“宝”，将雾霾里含有的SO2、NO等污染物转化为Na2S2O4（保险粉）和NH4NO3等化工用品，其生产流程如下（Ce为铈元素）：
（3）装置Ⅱ中NO转变为NO3-的反应的离子方程式为 。
（4）装置Ⅲ制得Na2S2O4的同时还能让Ce4+再生，原理如右图所示。
其阴极的电极反应式为 。
（5）按上述流程处理含有amolSO2、bmolNO的雾霾（b>a），并制取Na2S2O4和NH4NO3。
装置Ⅰ中SO2、装置Ⅱ中NO、装置Ⅲ中HSO3-和Ce3+、装置Ⅳ中NO2-均全部转化，处理完毕后装置Ⅱ中Ce4+的剩余量与加入量相比没有变化，则至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2 L。
（用含a、b的代数式表示）
11
解答
【知识点】电解池化学反应热的计算氮、磷及其化合物化学平衡
【试题解析】Ⅰ．
（1）①由图可知A点到B点NO的脱出率为0．75-0．55=0．2，则变化的浓度为0．2*6×10-4 mg/m3=1．2×10-4 mg/m3，则脱除速率为1．2×10-4 mg/m3/0．8s=1．5×10-4 mg/（m3·s），故答案为1．5×10-4 mg/（m3·s）;
②NH3与NO反应的方程式为4NH3+6NO═5N2+6H2O，可知NH3与NO的物质的量的比值越大，则NO脱除率越大，由图可知，同一温度时，曲线a的NO脱除率最大，则a对应的比值为4:
1，曲线b对应的比值为3:
1，曲线c对应的比值为1:
3，故答案为3：
1NH3与NO的物质的量的比值越大，NO脱除率越大;
（2）根据盖斯定律可知4NH3（g）+6NO（g）═5N2（g）+6H2O（l） ΔH=-2ΔH1-3ΔH2+3ΔH3=-2070kJ/mol，故答案为4NH3（g）+6NO（g）═5N2（g）+6H2O（l） ΔH=-2070kJ/mol;
（3）由图可知，装置Ⅱ中NO与Ce4+在酸性条件下生成NO3-与Ce3+，反应的离子方程为3Ce4++NO+2H2O═3Ce3++NO3-+4H+，故答案为3Ce4++NO+2H2O═3Ce3++NO3-+4H+;
（4）由图示可知A端电极Ce3+氧化成Ce4+，B端HSO3-还原为S2O42--，所以A为电源正极，B为电源负极，则阴极的电极反应式为2H++2HSO3-+2e-═S2O42--+2H2O，故答案为2H++2HSO3-+2e-═S2O42--+2H2O;
（5）由题意可知，在这一流程中，只有bmolNO由+2价的升高为+5价的NO3-，则失去电子数为3bmol，amolSO2由+4价最终降低到+3价的S2O42--，得到电子数为amol，1mol氧气由0价降为-2价，得到电子数为4mol，根据氧化还原反应中得失电子数相同，则通入氧气的物质的量为（3b—a）/4mol，则氧气的体积为22．4*（3b—a）/4=5．6（3b-a）L。
【答案】Ⅰ．
（1）①1．5×10-4 ②3∶1 NH3与NO的物质的量的比值越大，NO脱除率越大
（2）4NH3（g）+6NO（g）═5N2（g）+6H2O（l） ΔH=-2070kJ/molⅡ．（3）3Ce4++NO+2H2O═3Ce3++NO3-+4H+ （4）2H++2HSO3-+2e-═S2O42--+2H2O（5）5．6（3b-a）
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