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    16．在已经发现的一百多种元素中，除稀有气体外，非金属元素只有十多种，但与生产生活有密切的联系．
    （1）为了提高煤的利用率，常将其气化为可燃性气体，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气，化学反应方程式为C（s）+H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO（g）+H2（g），其中氧化剂是H2O．
    （2）氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N2（g）+3H2（g）$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3（g）．
    ①合成氨的反应中的能量变化如图所示．该反应是放热反应（填“吸热”或“放热”），其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量小于（填“大于”或“小于”）生成物化学键形成放出的总能量．
    ②在一定条件下，将一定量的N2和H2的混合气体充入某定容密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是D（填序号）．
    A．容器中混合气体的密度不随时间变化         B．断裂3mol H-H键的同时形成6mol N-H键
    C． N2、H2、NH3的物质的量之比为1：3：2      D．容器中的压强不随时间变化
    （3）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充电}^{放电}$3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
    则高铁电池的负极材料是Zn，放电时，正极发生还原（填“氧化”或“还原”）反应．

    分析 （1）C与水反应生成CO和氢气，水中H元素的化合价降低；
    （2）①由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量；断裂化学键吸收能量，生成化学键释放能量；
    ②结合平衡时正逆反应速率相等、各组分的浓度不变等及其衍生的一些物理量分析；
    （3）原电池负极上失电子化合价升高而发生氧化反应；放电时，正极上得电子发生还原反应．

    解答 解：（1）C与水反应生成CO和氢气，反应为C（s）+H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO （g）+H2（g），水中H元素的化合价降低，则氧化剂为H2O，
    故答案为：C（s）+H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO （g）+H2（g）；H2O；
    （2）①由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，断裂化学键吸收能量，生成化学键释放能量，△H=断裂化学键吸收能量-生成化学键释放能量＜0，可知断裂化学键吸收能量小于生成化学键释放能量，
    故答案为：放热；小于；
    ②A．体积不变，质量守恒，则密度始终不变，所以不能判断平衡状态，故A错误；
    B．断裂3mol H-H键，表示正速率，形成6mol N-H键表示正速率，都是正速率不能判断平衡状态，故B错误；
    C． N2、H2、NH3的物质的量之比为1：3：2，取决起始浓度与转化率，不能判断平衡状态，故C错误；
    D．该反应为反应前后气体物质的量不等的反应，则容器中的压强不随时间变化，可知反应达到平衡状态，故D正确；
    故答案为：D；
    （3）原电池负极上失电子化合价升高而发生氧化反应，所以Zn为负极；放电时，正极上K2FeO4得电子发生还原反应；
    故答案为：Zn；还原．

    点评 本题考查较综合，涉及氧化还原反应、化学反应中能量变化、化学平衡状态的判定、原电池原理的应用等，注重高频考点的考查，有利于基础知识和基本能力的培养，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    6．已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．其中基态A原子价电子排布式为nsnnpn；化合物B2E为离子化合物，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素基态原子没有不成对电子；D单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片；F原子最外层只有1个电子，其余各内层轨道均充满电子．请根据以上信息，回答下列问题（答题时，A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示）：
    （1）C的同周期相邻元素的第一电离能由小到大的顺序为Na＜Al＜Mg．
    （2）氢化物A2H4分子中A原子采取sp2杂化．
    （3）元素F在周期表的位置为第四周期第IB族，E的气态氢化物通入二价阳离子F2+的水溶液反应的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+．
    （4）元素A和D可形成一种无机非金属材料，其晶体具有很高的硬度和熔点，其化合物中所含的化学键类型为σ 键（从原子轨道重叠方式看），A、D的最高价氧化物的熔沸点大小顺序CO2＜SiO2；原因CO2属于分子晶体，微粒间以范德华力结合，SiO2属于原子晶体，微粒间以共价键结合．
    （5）B与同主族原子半径最小的元素M形成的晶胞结构所示的立方晶胞，则其化学式为NaH．设阿
    伏伽德罗常数为NA，距离最近的两个B、M原子的核间距为a nm，则该化合物的晶胞密度为（用含a和NA的
    代数式表示）$\frac{24×1{0}^{21}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    7．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．
    如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定．请回答：
    （1）氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是由化学能转变为电能，在导线中电子流动方向为由a到b（用a、b表示）．
    （2）负极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O（或H2+2OH--2e-=2H2O）．
    （3）电极表面镀铂粉的原因是增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率．
    （4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能．因此，大量安全储氢是关键技术之一．金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
    Ⅰ2Li+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2LiH
    ⅡLiH+H2O═LiOH+H2↑
    ①反应Ⅰ中的还原剂是Li，反应Ⅱ中的氧化剂是H2O．（均填化学式）
    ②已知LiH固体密度为0.82g/cm3，用锂吸收224L（标准状况）H2，则被吸收的H2体积与生成的LiH体积比为1148：1．
    ③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为32mol．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．下列有关物质与其用途不相对应的是（　　）
    A．氮化硅陶瓷--导热剂B．Si和Ge--半导体材料
    C．钢化玻璃--汽车窗玻璃D．SiO2--制光纤

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    11．某原电池总反应的离子方程式是：Zn+Cu2+═Zn2++Cu，依据此反应设计原电池的正确组合是（　　）
    选项正极负极电解质溶液
    ACuZn稀盐酸
    BCZn硫酸铜溶液
    CCuZn氯化铜溶液
    DCuZn硝酸铜溶液
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．乙烯是重要的化工原料，根据所学知识用乙烯制备乙酸乙酯，无机试剂自选．

    问题：（1）写出上述过程中②④两步的化学方程式．
    （2）分别写出D在酸性条件和碱条件水解的化学方程式．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．某有机物M7.4g与足量氧气反应后，所得气体依次通过盛有浓H2SO4和碱石灰的装置，两装置分别增重9g和17.6g；同温同压下，M蒸汽的密度是H2的37倍，则能够与钠反应放出H2的M的同分异构体的数目（不考虑立体异构）（　　）
    A．2B．4C．6D．8

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．下列反应属于放热反应的是（　　）
    A．氯化铵与八水合氢氧化钡反应
    B．碳与水蒸气高温制取水煤气
    C．氢氧化钾和硫酸中和
    D．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．过氧化钙（CaO2）难溶于水，广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面．
    I．CaO2的制备：
    （1）①在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙发生复分解反应，写出该可逆反应的化学方程式H2O2+CaCl2 CaO2+2HCl．
    ②为控制低温的方式，最好将反应器放置在冰水浴中．
    ③测得不同温度下，过氧化钙的平均生成速率如下表所示：
    温度（℃）20304050607080
    CaO2平均生成速率（×10-3mol．s-1）7.58.29.48.07.16.75.5
    请解释速率随温度如此变化的原因40℃之前，温度升高，速率加快；40℃之后，温度继续升高，双氧水分解，浓度下降，反应速率减慢．
    （2）一段时间后，再加入氨水，当调节溶液pH至9～11，才出现大量沉淀．用简要的文字解释需用氨水调节pH至9～11的原因NH3•H2O结合HCl，使反应H2O2+CaCl2CaO2+2HCl平衡向正方向移动，提高过氧化钙的产量．
    II．CaO2的热稳定性：CaO2在一定温度下能发生可逆反应，生成CaO和O2．
    （3）标准生成热的定义为：在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下1mol某纯物质的热效应．已知，CaO2和CaO的标准生成热分别为a kJ•mol-1和b kJ•mol-1，请书写CaO2分解生成CaO和O2的热化学方程式2CaO2（s）2CaO（s）+O2（g）△H=2（b-a）kJ•mol-1．
    （4）一定温度下，在2L的恒容容器中进行该反应，反应过程中各物质的物质的量如下表所示：
    时间/sn（CaO2）/moln（CaO）/moln（O2）/mol
    0200
    11.40.60.3
    2110.5
    3110.5
    则该温度下，反应的化学平衡常数K=0.25mol/L．
    （5）3s时，若对该容器压缩体积，其它条件不变，则当再次达到平衡时，氧气的浓度不变（填“变大”、“变小”、“不变”、“无法确定”），理由是温度不变，该反应的平衡常数K=c（CO2）=0.25mol/L不变．
    （6）下列说法不能说明该反应达到平衡的是a（填字母）．
    a．气体的密度不再改变             b．固体质量不再改变
    c．正反应速率不再改变             d．逆反应速率不再改变．

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