2 . 电池在人类生产生活中具有十分重要的作用，其中锂离子电池与太阳能电池占有很大比重。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料有单晶硅，还有铜、锗、镓、硒等化合物。
   
(1)基态亚铜离子中电子占据的原子轨道数目为____________。
(2)若基态硒原子价层电子排布式写成4s²4p_x²4p_y⁴，则其违背了____________。
(3)下图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷的曲线是____________(填标号)。
(4)元素X与硅同主族且原子半径最小，X形成的最简单氢化物Q的电子式为________，该分子其中心原子的杂化类型为________。写出一种与Q互为等电子体的离子________。
(5)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性。自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作Na₂B₄O₇·10H₂O，实际上它的结构单元是由两个H₃BO₃和两个[B(OH)₄]^-缩合而成的双六元环，应该写成Na₂[B₄O₅(OH)₄] ·8H₂O．其结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是____________(填选项字母)。
   
A 离子键          B 共价键       C 金属键       D 范德华力       E 氢键
(6)GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm⁻³，其晶胞结构如图所示。
   
已知GaAs与GaN具有相同的晶胞结构，则二者晶体的类型均为___________，GaAs的熔点________(填“高于”或“低于”)GaN。Ga和As的摩尔质量分别为M_Ga g•mol⁻¹和M_As g•mol⁻¹，原子半径分别为r_Ga pm和r_As pm，阿伏加 德罗常数值为N_A，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为______________。

3 . 碱性锌锰电池的工作原理：Zn+2MnO₂+2H₂O＝2MnO(OH)+Zn(OH)₂，其中的电解质溶液是KOH溶液。某课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料——Mn_xZn_(1−x)Fe₂O₄，其工艺流程如图所示：
   
(1)已知Mn_xZn_(1−x)Fe₂O₄中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中的锰相同，则铁元素的化合价为___________。
(2)滤液A中溶质的电子式为___________。
(3)“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3价锰的化合物全部还原成Mn²⁺，写出该反应的离子方程式：___________________________________。
(4)“调铁”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式Mn_xZn_(1−x)Fe₂O₄相符合。
①写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式：__________________、_______________。
②若测得滤液的成分为c(Mn²⁺)+c(Zn²⁺)=a mol·L⁻¹，c(Fe²⁺)+c(Fe³⁺)=b mol·L⁻¹，滤液体积为1m³，“调铁”工序中，需加入的铁粉质量为___________kg(忽略溶液体积变化，用含a、b的代数式表示)。
(5)在“氧化”工序中，加入双氧水的目的是_________________，生产过程中发现实际消耗双氧水的量大于理论值，其可能原因除温度外，主要是______________________。
(6)用氨水“调pH”后，经“结晶”、“过滤”可得到产品和滤液C(C为正盐)，从滤液C中还可分离出一种氮肥，该氮肥的溶液中离子浓度由大到小的排序为_____________。

4 . （I）A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。它们之间有如下的反应关系：

（1）若B是淡黄色固体，②③反应均用到同一种液态氢化物。D物质常用于食品工业。写出④反应的化学方程式___________________________。
（2）若B是气态氢化物。C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写出③反应的化学方程式______________。
（3）若D物质具有两性，②③反应均要用强碱溶液，④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写出④反应离子方程式________________________。
（4）若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐，两种物质中钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性。写出②反应的化学方程式________________________。
（5）若A是应用最广泛的金属。④反应用到A，②⑤反应均用到同一种非金属单质。写出④反应的离子方程式______________________________________________。
（II）在温度相同、体积均为1 L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下。已知：2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g) ΔH =-98.3kJ·mol^-1。

容 器	甲	乙	丙
反应物投入量	2 mol SO2、1 mol O2	2 mol SO3	m mol SO2、n mol O2、p mol SO3
c(SO3) /mol·L-1	1.4	1.4	1.4
能量变化	放出a kJ	吸收b kJ	吸收c kJ
SO2或SO3的转化率	α1	α2	12.5%

则：α₁+α₂=_________________，p=________________mol，b+c="_______________kJ" 。
（III）HA、H₂B、H₃C三种弱酸，根据“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律，它们之间能发生下列反应：A．HA+HC^2-(少量)=A^-+H₂C^- B．H₂B(少量)+2A^-=B^2-+2HA
C．H₂B(少量)+H₂C^-=HB^-+H₃C
回答下列问题：
（1）相同条件下，HA、H₂B、H₃C三种酸中，酸性最强的是_____________。
（2）A^-、B^2-、C^3-、HB^-、H₂C^-、HC^2-六种离子中，最易结合质子(H⁺)的是_________，最难结合质子的是____________。
（3）完成下列反应的离子方程式HA（过量）＋C^3-：________________________________。
(IV)在25下，将a mol/L的氨水与0.01 mol/L的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH₄⁺) = c(Cl^－)，则溶液显______________（填“酸”、“碱”或“中”）性；用含a的代数式表示NH₃·H₂O的电离常数Kb=_____________。

5 . 研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）已知石墨的标准燃烧热为y kJ·mol^－1，1．2g石墨在1．68L（标准状况）氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出x kJ热量，则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为________________。
（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g） △H

①该反应的平衡常数表达式为K=______________________。
②取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH₃OH）与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO₂转化为甲醇反应的ΔH_______________（填“>” “<”或“＝”）0。
③在两种不同温度下发生反应，测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K_Ⅰ____________K_Ⅱ（填“>” “<”或“＝”）。
④一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。

容 器	甲	乙
反应物 投入量	1molCO2 3molH2	a molCO2、b molH2、 c molCH3OH（g）、c molH2O（g） （a、b、c均不等于0）

若甲中平衡后气体的压强为开始时的0．8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为________________。

6 . 乙苯催化脱氢生产苯乙烯的反应：

（1）已知：

化学键	C－H	C－C	C＝C	H－H
键能/kJ·molˉ1	412	348	612	436

计算上述反应的△H＝_______kJ·mol^－1。
（2）一定温度下，将a mol乙苯加入体积为V L的密闭容器中，发生上述反应，反应时间与容器内气体总压强的数据如下表。

时间/min	0	10	20	30	40
总压强/100kPa	1.0	1.2	1.3	1.4	1.4

① 平衡时，容器中气体物质的量总和为_______mol，乙苯的转化率为________。
②计算此温度下该反应的平衡常数K________。

（3）实际生产时反应在常压下进行，且向乙苯蒸气中掺入水蒸气，利用热力学数据计算得到温度和投料比M对乙苯平衡转化率的影响可用右图表示。[M=n(H₂O)/n(乙苯)]
① 比较图中A、B两点对应的平衡常数大小：K_A________K_B
② 图中投料比(M₁、M₂、M₃)的大小顺序为________。
（4）某研究机构用CO₂代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO₂＋H₂＝CO＋H₂O，CO₂＋C＝2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。
① CO₂与H₂反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利于CO₂资源利用

7 . 氨是重要的化工原料，可以制尿素等多种产品
（1）合成氨所用的氢气可以甲烷为原料制得，有关化学反应的能量变化如下图所示。

（2）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合亚铜溶液来吸收原料氕中CO，其反应原理为：_______________
[Cu(NH₃)₂CH₃COO](l)＋CO(g)＋NH₃(g)[Cu(NH₃)₃]CH₃COO·CO(l) H＜0，吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是____(填写选项编号)。
A．高温、高压        B．高温、低压
C．低温、低压        D．低温、高压
（3）氨气制取尿素[CO(NH₂)₂]的反应为：2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(l)+H₂O(g) △H<0，某温度下，向容器为100L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2，该反应进行到40s时达到平衡，此时CO2的转化率为50%。该温度下次反应的平衡常数K为______。

（4）取两个相同的恒容容器，保持相同温度，并加入等量的CO₂气体，根据实验数据绘制出(NH₃)随时间(t)变化的曲线如图所示，若A、B分别为不同温度时测定的曲线，则____(填“A”或“B”)曲线所对应的实验温度高，判断的依据是_________。
（5）已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25 ℃)如下表：

现有常温下0．1 mol·L^－1的(NH₄)₂CO₃溶液，
①该溶液呈_______性(填“酸”、“中”、“碱”)，原因是___________。
②该(NH₄)₂CO₃溶液中各微粒浓度之间的关系式不正确的是___________。
A．c(NH₄^＋ )＞c(CO₃^2－)＞c(HCO₃^－ )＞c(NH₃·H₂O)
B．c(NH₄^＋ )＋c(H^＋)=c(HCO₃^－ )＞c(OH^－)＋ c(CO₃^2－)
C．c(HCO₃^－ )＋c(H₂CO₃)＋ c(CO₃^2－)="0.1" mol·L^－1
D．c(NH₄^＋ )＋c(NH₃·H₂O)=2c(CO₃^2－)＞2c(HCO₃^－ )＋ 2c(H₂CO₃)

8 . 能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源。具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。
(1)已知在常温常压下：
①2CH₃OH(I)十3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g) △H=^-1275.6 kJ·mol^-1
②H₂O(I) =H₂O(g) △H="+" 44.0 kJ·mol^-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式______。
(2)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)△H₁
反应B：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g) △H₂
取五份等体积CO₂和H₂的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如下图所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₁______0(填“>”、“＜”或“=”)。

②对于反应A，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______。
A.升高温度       B.增加CO₂的量
C.充入He，使体系总压强增大       D.按原比例再充入CO₂和H₂
③某温度下，将4mol CO和12mol H₂，充人2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO) =0.5 mol·L^-1，，则该温度下该反应的平衡常数为______。
④。某种甲醇—空气燃料电池是采用铂作为电极，稀硫酸作电解质溶液。其工作时负极的电极反应式可表示为______
(3)对燃煤烟气中的SO₂、NO₂设物质的量之比为1∶1，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。，则该反应的化学方程式为______。
(4)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c(Na⁺)+c(H⁺)______ c(NO)+c(OH^-)(填写“>”“=”或“＜”)

9 . 碳和氮的化合物与人类生产、 生活密切相关。
（1）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：

利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是_____（填字母编号）。

A．增加Ni的量可提高CO的转化率， Ni的转化率降低

B．缩小容器容积， 平衡右移，ΔH减小

C．反应达到平衡后， 充入CO再次达到平衡时， CO的体积分数降低

D．当4v正[Ni（CO） 4]= v正（CO） 时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态

（2）CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒， 工业上常用SO₂将CO氧化， 二氧化硫转化为单质硫。____________

（3）对于反应：，向某容器中充入10mol的NO和10mol的O₂，在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P₁、P₂）下随温度变化的曲线（如图）。
①比较P₁、P₂的大小关系： ________________。
②700℃时，在压强为P₂时， 假设容器为1L，则在该条件平衡常数的数值为_____ （最简分数形式）

（4）NO₂、 O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池， 其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y， 其电极反应式为_________。若该燃料电池使用一段时间后， 共收集到20mol Y， 则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为______ L。

10 . 2015年8月12日23:30左右，天津滨海新区的一处集装箱码头发生爆炸，发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品氰化钠，数量为700吨左右。
资料：氰化钠化学式为NaCN，白色结晶颗粒或粉末，易潮解，有微弱的苦杏仁气味。剧毒，皮肤伤口接触、吸入、吞食微量可中毒死亡。熔点563．7℃，沸点1496℃。易溶于水，易水解生成氰化氢，水溶液呈强碱性，是一种重要的化工原料， 用于电镀、冶金和有机合成医药、农药及金属处理方面。
（1）用离子方程式表示其水溶液呈强碱性的原因：
（2）氰化钠要用双氧水或硫代硫酸钠中和。①用双氧水处理产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，请写出该反应的化学方程式____________________________；
②用硫代硫酸钠中和的离子方程式为CN^-+S₂O₃^2-===A+SO₃^2-，A为_____________（填化学式）。
（3）含氰废水中的CN^－有剧毒。
①CN^－中C元素显+2价， N元素显-3价，则非金属性N_________________C（填<,=或>）
②在微生物的作用下，CN^－能够被氧气氧化成HCO₃^-，同时生成NH₃，该反应的离子方程式为______________。
③用如图所示装置除去含CN^－、Cl^－废水中的CN^－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO^－将CN^－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是

A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式为：Cl^－ + 2OH^－－2e^－= ClO^－ + H₂O
C．阴极的电极反应式为：2H₂O + 2e^－ = H₂↑ + 2OH^－
D．除去CN^－的反应：2CN^－+ 5ClO^－ + 2H⁺ ===N₂↑ + 2CO₂↑ + 5Cl^－+H₂O
（4）过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂,也可用于含氰废水的消毒。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：

已知：2Na₂CO₃（aq）+ 3H₂O₂（aq） 2Na₂CO₃·3H₂O₂（s）ΔH < 0，请回答下列问题：
①下列物质中，不会引起过碳酸钠发生氧化还原反应的有_______________。
A．FeCl₃ B．CuSO₄C．Na₂SiO₃ D．KCN
②准确称取0．2000g过碳酸钠于250mL锥形瓶中，加50 mL蒸馏水溶解，再加50 mL2．0 mol·L^-1 H₂SO₄，用0．02000mol·L^-1 KMnO₄标准溶液滴定至终点时消耗30．00 mL，则产品中H₂O₂的质量分数为_____________。
[反应6KMnO₄ + 5（2Na₂CO₃·3H₂O₂）+19H₂SO₄ = 3K₂SO₄ + 6MnSO₄ +10Na₂SO₄ +10CO₂ ↑ +15O₂↑+34H₂O]