【题目】燃煤烟气中含有一定量的二氧化硫，会造成大气污染。一定条件下，通过下列反应可以实现燃煤烟气中硫的回收：2CO（g）+SO2（g）
2CO2（g）+S（l） H， 请回答：
⑴已知CO（g）+
O2（g）=CO2（g） △H1=-a kJ·mol-1
S（s）+O2（g）=SO2（g） H2=-b kJ·mol-1
S（l）=S（s） H3=-c kJ·mol-1
则△H=_______kJ·mol-1。
⑵一定温度下，向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2，在不同条件下进行反应：2CO（g）+SO2（g）
2CO2（g）+S（l），反应体系总压强随时间的变化如图所示：
①图中三组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v（CO）由大到小的次序为___（ 填实验序号）； 与a组相比，c组改变的实验条件可能是___。
②若b组反应进行到40min时达到平衡状态，此时测得容器中气体的密度比反应前减少了12.8 g·L-1，则CO的物质的量浓度c（CO）=___，反应在此条件下的化学平衡常数K=___
⑶其他条件相同、催化剂不同时，SO，的转化率随反应温度的变化如下图，260°C时，______（填Fe2O3、NiO或Cr2O3）作催化剂反应速率最快；Fe2O3和NiO作催化剂均使SO2的转化率达到最高，不考虑价格因素，选择Fe2O3的主要优点是_______。
⑷SO2—O2质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三项目标，此电池的负极反应式为____________。
【答案】b+c-2a b>c>a 升高温度 0.2mol·L-1 160 Cr2O3 在相对较低的温度下可获得较高的SO2的转化率，从而节约大量能源 SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
【解析】
根据盖斯定律可知，△H可以通过△H1×=2-H2-H3得到；2CO（g）+SO2（g）
2CO2（g）+S（l）为反应前后气体分子数减小的反应，由题（2）图中曲线拐点可知，b组先达到平衡，最后为a组；SO2—O2质子交换膜燃料电池中SO2通入负极，O2通入正极。
（1）将CO（g）+
O2（g）=CO2（g）标记为①，S（s）+O2（g）=SO2（g）标记为②，S（l）=S（s）标记为③，反应2CO（g）+SO2（g）
2CO2（g）+S（l）可由①×2-②-③得到，根据盖斯定律，△H=2×△H1-H2-H3==（-2a +b+c）kJ·mol-1。
（2）①由题（2）图中曲线拐点可知，b组先达到平衡，最后为a组，故反应速率v（CO）由大到小的次序为b>c>a。
②反应达到平衡状态，此时测得容器中气体的密度比反应前减少了12.8 g·L-1，减少的气体质量即为S（l）的质量，m=12.8 g·L-1×2L=25.6g，n=
，根据反应方程式可知，参与反应的一氧化碳的物质的量为n(CO)=1.6mol，剩余的一氧化碳的物质的量为0.4mol，则CO的物质的量浓度c（CO）=0.2mol·L-1，c(CO2)=0.8 mol·L-1，n(SO2)=0.1 mol·L-1，化学平衡常数K=
。
（3）260°C时，相同时间内加入Cr2O3后SO2转化率最高，因为温度相同，催化剂不影响平衡，所以加入Cr2O3最快达到平衡；从折线图中可知Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高的SO2的转化率，从而节约大量能源。
（4）SO2在负极失电子反应氧化反应生成硫酸，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。
活力试卷系列答案
课课优能力培优100分系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】HClO4、H2SO4、HNO3和HCl都是强酸，它们的酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：
酸 | HClO4 | H2SO4 | HCl | HNO3 |
Ka | 1.6×10－5 | 6.3×10－9 | 1.6×10－9 | 4.2×10－10 |
下列说法中不正确的是( )
A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B.在冰醋酸中HClO4是这四种酸中最强的酸
C.在冰醋酸中H2SO4的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO
D.水不能区分这四种酸的强弱，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
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【题目】海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。NaCl晶胞结构示意图如下所示（晶胞边长为a nm).
(1)元素 Na的价电子被激发到相邻高能级后形成的激发态Na原子，其价电子轨道表示式为__________。
(2)除了 NaCl，Cl 元素还能形成多种价态的化合物，如NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO4，这四种钠盐对应的酸的酸性依次增强，试解释HClO4的酸性强于HClO3的原因：__________。
(3)在适当条件下，电解NaCl水溶液可制得 NaClO3。
①NaCl水溶液中存在的微粒间作用力有________（填序号）。
A.离子键 B.极性键 C.配位键 D.氢键
②根据价层电子对互斥理论，预测ClO3-的空间构型为________，写出一个ClO3-的等电子体的化学符号：______________
(4)在NaCl晶体中，Na 位于Cl 所围成的正______面体的体心，该多面体的边长是______nm。
(5)Na 半径与Cl半径的比值为______（保留小数点后3位，
=1.414)。
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【题目】下列各组变化中，前者小于后者的是( )
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
②2H2(g)＋O2(g)═2H2O(l) ΔH1
H2(g)＋
O2(g)===H2O(l) ΔH2
③t ℃时，在一定条件下，将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时分别反应放出的热量
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH1
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A. ①②③ B. ②④ C. ②③④ D. ③④
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【题目】将10.7g 氯化铵固体与足量氢氧化钙固体混合加热，使之充分反应。请计算：
（1）生成的氨气在标准状况下的体积是多少升____？
（2）若将这些氨气配成500mL氨水，该氨水的物质的量浓度是多少____________？
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【题目】钛是一种银白色的过渡金属，有良好的抗腐蚀性，是强度重量比最高的金属。请回答下列问题：
⑴基态钛原子核外共有_____个填充了电子的原子轨道，其外围电子的轨道表达式为_____。
⑵金属钛有两种同素异形体。
①在较高温度时具有体心立方晶胞，其空间利用率为_______（用含π的式子表示）。
②在较低温度时，采用面心立方最密堆积，其晶胞中有若干个正四面体空隙（如下图中a、b、c、d四个钛原子形成一个正四面体，其内部为正四面体空隙），可以填充其他原子。若晶胞中所有的正四面体空隙中都填充1个氢原子，则形成的氢化钛的化学式为________。
⑶金属钛的熔点、硬度均比铝大，可能的原因是_______。
⑷TiCl4是氯化法制取钛的中间产物。TiCl4和SiCl4在常温下都是液体，分子结构相同。采用蒸馏的方法分离TiCl4和SiCl4的混合物，先获得的馏分是_______（填化学式）。
⑸有机合成中某种含钛催化剂的结构如图所示。
①组成该催化剂的元素中，电负性最大的是____（填元素名称）。
②该催化剂中碳原子的杂化方式为_____。
⑹配合物［TiCl（H2O）5]Cl2的配位数是__， 向含1 mol该配合物的水溶液中加入足量AgNO3溶液，可生成AgCl沉淀的物质的量为__。
⑺腈化钛（TiCN）可用于制备空气净化材料，已知氰气分子［（CN）2]中所有原子均满足最外层8电子稳定结构，则氰气分子中σ键和π键的个数比为____。
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【题目】N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.
在反应过程中作催化剂
B.催化剂a表面发生了分解反应和化合反应
C.催化剂a、b增大了该历程中的最大能垒（活化能）
D.催化剂b表面发生的反应为：4NH3+5O2
4NO+6H2O
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【题目】Fe(NO3)3是一种重要的媒染剂和金属表面处理剂，易溶于水、乙醇，微溶于硝酸，具有较强的氧化性。某学习小组利用如图装置制备Fe(NO3)3并探究其性质。
回答下列问题：
步骤一：制备Fe(NO3)3
a中加入100mL8mol·L-1硝酸，b中加入5.6g铁屑，将硝酸与铁屑混合后水浴加热。
（1）仪器b的名称是___。
（2）反应过程中观察到b中铁屑溶解，溶液变黄色，液面上方有红棕色气体产生，仪器b中反应的离子方程式是___。
（3）c中所盛试剂是___，倒扣漏斗的作用是___。
（4）若要从反应后的溶液中得到Fe(NO3)3晶体，应采取的操作是：将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用____洗涤、干燥。
步骤二：探究Fe(NO3)3的性质
i.测得0.1mol·L-1Fe(NO3)3溶液的pH约等于1.6。
ii.将5mL0.1mol·L-1Fe(NO3)3溶液倒入有银镜的试管中，约1min后银镜完全溶解。
（5）使银镜溶解的原因可能有两个：a.NO3(H+)使银镜溶解；b.__使银镜溶解。为证明b成立，设计如下方案：取少量银镜溶解后的溶液于另一支试管中，___。
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【题目】化学需氧量(chemical oxygen demand，简称COD)表示在强酸性条件下重铬酸钾氧化 1 L 污水中有机物所需的氧化剂的量，并换算成以氧气为氧化剂时，1 L水样所消耗O2的质量(mg·L-1)计算。COD小，水质好。某湖面出现赤潮，某化学兴趣小组为测定其污染程度，用 1.176 g K2Cr2O7固体配制成 100 mL溶液，现取水样20.00 mL，加入10.00 mL K2Cr2O7溶液，并加入适量酸和催化剂，加热反应2 h。多余的K2Cr2O7用0.100 0 mol·L-1Fe(NH4)2(SO4)2溶液进行滴定，消耗Fe(NH4)2(SO4)2溶液的体积如下表所示。此时，发生的反应是CrO72-+6Fe2＋+14H+=2Cr3＋+6Fe3++7H2O。(已知K2Cr2O7和有机物反应时被还原为 Cr3+，K2Cr2O7的相对分子质量为294)
序号 | 起始读数/mL | 终点读数/mL |
1 | 0.00 | 12.10 |
2 | 1.26 | 13.16 |
3 | 1.54 | 14.64 |
(1)K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为______mol·L-1。
(2)求该湖水的COD为______mg·L-1。
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