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    15．U、V、W、Y是原子序数依次增大的短周期主族元素，U、Y在周期表中的相对位置如表；U元素与氧元素能形成两种无色气体；W是地壳中含量最多的金属元素．
    U  
      Y
    根据题意完成下列填空：
    （1）元素W的原子核外共有5种不同能级的电子．
    （2）下列反应在恒容密闭容器中进行：2YO2（g）+O2（g）$?_{催化剂}^{450℃}$  2YO3（g）+190kJ                                  
    ①该反应 450℃时的平衡常数大于500℃时的平衡常数（填“大于”、“小于”或“等于”）．
    ②下列描述中能说明上述反应已达平衡的是bd
       a．ν（O2）正=2ν（YO3）逆　　              b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
       c．容器中气体的密度不随时间而变化   d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
    ③在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol YO2和0.10molO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含YO30.18mol，则ν（O2）=0.36mol•L-1•min-1：若继续通入0.20molYO2和0，.10molO2，则平衡向正反应方向移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），再次达到平衡后，0.36mol＜n（YO3）＜0.40mol．
    （3）V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性．
    一定条件下，甲在恒容密闭容器中发生分解反应（正反应放向为吸热反应）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，下列各项中y随x的增大而增大的是bc．（选填序号）．
    选项abcd
    x温度温度加入H2的物质的量加入甲的物质的量
    y混合气体的平均相对分子质量平衡常数K混合气体的密度达平衡时的甲的转化率
    （4）向含4mol V的最高价含氧酸的稀溶液中，逐渐加入Fe粉至过量．假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n（Fe2+）随n（Fe）变化的示意图．

    分析 U、V、W、Y是原子序数依次增大的短周期主族元素，根据元素在周期表中的位置知，U为第二周期元素、Y为第三周期元素，U元素与氧元素能形成两种无色气体，则U为C元素，Y为S元素；W是地壳中含量最多的金属元素，则W是Al元素；V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性，为氨水，则V为N元素，
    （1）元素Al的原子核外共有1s、2s、2p、3s和3p五种能级电子；
    （2）①平衡常数只与温度有关，吸热反应平衡常数随温度升高而增大，放热反应则相反；
    ②根据化学平衡状态的标志：正反应速率等于逆反应速率，平衡混合物中各组成成分的含量不变来判断；
    ③根据影响化学平衡的因素来判断平衡移动方向，利用极限法求出再次达平衡后n（SO3）的范围；
    （3）一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）△H＞0，
    a．该反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动；
    b．平衡常数只与温度有关，温度改变平衡常数改变；
    c．加入氢气，混合气体质量增大、但容器体积不变；
    d．加入氨气，平衡向正反应方向移动，但其转化率减小；
    （4）向含4mol稀硝酸溶液中逐渐加入Fe粉至过量，Fe先和稀硝酸反应生成硝酸铁和NO，当硝酸完全反应后，Fe再和铁离子反应生成亚铁离子．

    解答 解：U、V、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，根据元素在周期表中的位置知，U为第二周期元素、Y为第三周期元素，U元素与氧元素能形成两种无色气体，则U为C元素，Y为S元素；W是地壳中含量最多的金属元素，则W是Al元素；Z为短周期主族元素且原子序数大于S，所以Z为Cl元素；
    V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性，为氨水，则V为N元素，
    （1）元素Al属于13号元素，其原子核外共有1s、2s、2p、3s和3p五种能级电子，故答案为：5；
    （2）①化学平衡常数只与温度有关，吸热反应平衡常数随温度升高而增大，放热反应平衡常数随温度升高而减小，该反应为放热反应，450℃时的平衡常数大于500℃时的平衡常数，故答案为：大于；
    ②反应2SO2（g）+O2（g）$?_{催化剂}^{450℃}$2SO3（g）中
    a．2ν（O2）正=ν（SO3）逆时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故a错误；           
    b．反应为气体体积减小的反应，而气体质量不变，容器中气体的平均分子量不随时间而变化说明反应达到平衡状态，故b正确；
    c．恒容密闭容器中，气体质量不变，容器中气体的密度不随时间而变化不能说明反应达到平衡状态，故c错误；  
    d．反应为气体物质的量减小的反应，容器中气体的分子总数不随时间而变化说明反应达到平衡状态，故d正确，
    故答案为：bd；
    ③νv（O2）=$\frac{△c（{O}_{2}）}{△t}$=$\frac{\frac{0.09mol}{5L}}{0.5min}$=0.36mol•L-1•min-1，
    当生成0.18molSO3时，继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，容器内压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动；
    用极限法求出n（SO3）的范围，
    假设平衡不移动，此时n（SO3）=0.18×2=0.36mol，
    假设0.40molSO2完全生成SO3，根据反应方程式2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）可知，n（SO3）=0.4mol，
    所以再次达到平衡时，0.36mol＜n（SO3）＜0.40mol．                                   
    故答案为：0.36；向正反应方向；0.36；0.40；
    （3）一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）△H＞0，
    a．该反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，气体的物质的量增大、气体质量不变，所以其相对分子质量减小，故错误；
    b．平衡常数只与温度有关，温度改变平衡常数改变，升高温度，平衡向正反应方向移动，则平衡常数增大，故正确；
    c．加入氢气，混合气体质量增大、但容器体积不变，其密度增大，故正确；
    d．加入氨气，平衡向正反应方向移动，但其转化率减小，故错误；
    故答案为：bc；
    （4）向含4mol稀硝酸溶液中逐渐加入Fe粉至过量，Fe先和稀硝酸反应生成硝酸铁和NO，当硝酸完全反应后，Fe再和铁离子反应生成亚铁离子，发生的反应为Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+，根据方程式知，4mol硝酸能溶解1molFe，同时生成1mol铁离子、1molNO，1molFe离子能被0.5molFe还原，此时没有NO产生，所以其图象为，故答案为：．

    点评 本题以位置结构性质相互关系及应用为载体考查化学反应速率计算、平衡状态的判断、化学平衡常数计算、化学平衡影响因素等知识点，这些都是高考高频点，注意（3）中加入反应物平衡右移但该物质转化率减小而不是增大为易错点．

    练习册系列答案
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    18．生活处处有化学．下列说法正确的是（　　）
    A．煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
    B．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
    C．做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体
    D．磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．有X、Y两种有机物，请按要求回答下列问题：
    （1）取1.5g有机物X，将其完全燃烧后生成1.8gH2O和1.68LCO2（标准状况），已知该有机物的蒸气对氢气的
    相对密度为30，则该有机物的分子式为：C3H8O．
    （2）有机物Y的结构可能有  和两种，为对其结构进行物理方法鉴定，常用红外光谱和核磁共振氢谱法．
    ①有机物Y若为，则红外光谱中应该有5个吸收峰；核磁共振氢谱中应有4个吸收峰．
    ②有机物Y若为，则红外光谱中应该有4个吸收峰；核磁共振氢谱中应有3个吸收峰．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．制备纳米材料TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2•xH2O，经过滤、水洗除去
    其中的Cl-，再烘干、焙烧除去水分得到固体TiO2．
    用氧化还原滴定法测定TiO2：
    一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe（SO4）2标准溶
    液滴定Ti3+至全部生成Ti4+（Ti3+和Ti4+在溶液中无色，与 KSCN溶液不反应），请回答下列
    问题：
    （1）有利于TiCl4水解生成TiO2•xH2O的条件有吸热（写出1个条件）．
    （2）配制NH4Fe（SO4）2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是抑制NH4Fe（SO4）2水解；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的哪两种ac（填字母代号）．

    （3）滴定时，NH4Fe（SO4）2标准液用什么仪器盛装？酸式滴定管；滴定终点的现象是溶液变为红色，且半分钟不褪色．
    （4）下列错误操作导致TiO2质量分数测定结果如何变化（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）？
    若容量瓶清洗之后，未干燥．无影响；
    若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面．偏低．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．某学生用中和滴定法测定某NaOH溶液的物质的量浓度，选酚酞作指示剂．
    用盐酸滴定待测液NaOH，滴定终点时的颜色变化是当滴加最后一滴标准液时，溶液由红色变为无色，且30s不复色；若滴定前平视读数，滴定终点时俯视读数，则会使所测NaOH溶液的浓度值偏低（填“无影响”、“偏高”或“偏低”）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会对环境造成严重影响．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
    （1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：
    CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ/mol
    CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ/mol
    则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ/mol．
    （2）脱碳．将CO2转化为甲醇的热化学方程式为CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3
    ①取五份等体积的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1所示，则上述CO2转化为甲醇的反应热△H3＜0（填“＞”、“＜”或“=”），该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c（C{H_3}OH）•c（{H_2}O）}}{{c（C{O_2}）•{c^3}（{H_2}）}}$．
    ②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．试回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为0.225mol/（L•min）第10min后，若向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时CH3OH（g）的体积分数变大（填“变大”、“减少”或“不变”）．
    （3）脱硫．
    ①有学者想利用如图3所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料，A、B是惰性电极．则电子流出的电极为A（用A或B表示），A极的电极反应式SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+．
    ②某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物，可作为化肥．硫酸铵和硝酸铵的水溶液pH＜7，其原因用离子方程式表示为NH4++H2O?NH3．H2O+H+；常温下，向一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的氨水溶液，使溶液中的NO3-和NH4+的物质的量浓度相等，则溶液的pH=7（填写“＞”“=”或“＜”）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢（即铁和碳的合金）进行了以下探究活动：
    [探究一]（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是铁钉表面被钝化．
    （2）称取碳素钢6.0g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+．若要确认其中的Fe2+，应选用D（选填序号）．
    A．KSCN溶液和氯水                B．铁粉和KSCN溶液
    C．浓氨水                        D．酸性KMnO4溶液
    ②乙同学取560mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4反应，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g．由此推知气体Y中SO2的体积分数为80%．
    [探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体，其中Q1气体，在标准状况下，密度为0.0893g•L-1．为此设计了下列探究实验装置（假设有关气体完全反应）．

    （3）装置B中试剂的作用是检验SO2是否除尽．
    （4）分析Y气体中的Q2气体是如何生成的C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O（用化学方程式表示）．
    （5）已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水，为确认Q2的存在，需在装置中添加洗气瓶M于C（填序号）．
    A．A之前       B．A-B间        C．B-C间       D．C-D间
    （6）如果气体Y中含有Q1，预计实验现象应是D中固体由黑变红，E中固体由白变蓝．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．下列离子方程式或说法正确的是（　　）
    A．向Fe（NO3）2和KI混合溶液中加入少量稀盐酸：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++2H2O+NO↑
    B．非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
    C．SO2通入Ca（ClO）2溶液中：SO2+Ca2++ClO-+H2O=CaSO4↓+2H++Cl-
    D．只含有共价键的物质一定是共价化合物

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．芳香烃X是一种重要的有机化工原料，其摩尔质量为92g•mol-1，某课题小组以它为原料设计出如下转化关系图（部分产物、合成路线、反应条件略去）．已知A是一氯代物，H是一种功能高分子，链节组成为C7H5NO．

    已知：
    Ⅰ
    Ⅱ（苯胺，易被氧化）
    回答下列问题：
    （1）对于阿司匹林，下列说法正确的是B．
    A．是乙酸的同系物           B．能发生酯化反应
    C．1mol阿司匹林最多能消耗2molNaOH    D．不能发生加成反应
    （2）H的结构简式是，F→G的反应类型是氧化反应．
    （3）写出C→D的化学方程式．
    （4）写出符合下列条件的的同分异构体的结构简式．（写出2种）
    ①属于芳香族化合物，且能发生银镜反应；②核磁共振氢谱图中峰面积之比为1：2：2：1
    ③分子中有2个羟基
    （5）以A为原料可合成，请设计合成路线，要求不超过4步（无机试剂任选）．注：合成路线的书写格式参照如下示例流程图：CH3CHO$→_{催化剂}^{O_{2}}$CH3COOH$→_{浓H_{2}SO_{4}}^{CH_{3}CH_{2}OH}$CH3COOCH2CH3．

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