(8分)1918年，Lewis提出反应速率的碰撞理论：反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，但并不是每次碰撞都能引起反应，只有少数碰撞才能发生化学反应。能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞。
(1)图I是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图，其中属于有效碰撞的是
（选填“A”、“B”或“C”）；
(2)20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。图Ⅱ是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式： ；
(3)过渡态理论认为，催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径，对大多数反应而言主要是通过改变过渡态而导致有效碰撞所需要的能量发生变化。请在图Ⅱ中作出NO2和CO反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图；
(4)进一步研究表明，化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单的理解为断开1 mol 化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据：
| 化学键 |
C－H |
Cl－Cl |
C—Cl |
H—Cl |
| 键能/ kJ·mol–1 |
X |
243 |
330 |
432 |
已知：反应CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g)；△H=-106kJ/mol，则上表中X＝ 。
芳香化合物A、B互为同分异构体,B的结构简式是 CH3COO－－COOCH2CH3 ,A经①、②两步反应得C、D和E，B经①、②两步反应得E、F和H。上述反应过程、产物性质及相互关系如下图所示:
(1)B可以发生的反应类型有(填序号)_______________.
①加成反应 ②酯化反应 ③消去反应 ④取代反应 ⑤聚合反应
B的核磁共振氢谱中会出现_______个峰.
(2)E中含有官能团的名称是__________________.
(3)A有两种可能的结构,其对应的结构简式为________________、______________.
(4)B、C、D、F、G化合物中互为同系物的是_________________.
(5)F与H在浓硫酸作用下加热时发生反应的方程式为_________________________.
阿司匹林(
)是应用最早、最广和最普通的解热镇痛药。科学家通过乙二醇把阿斯匹林连接在高聚物F上，制成缓释长效阿斯匹林（
）。
高聚物F的合成路线如下：
（1）阿司匹林中含有的官能团名称。
（2）A的名称为B的结构简式为_____________ 。
（3）阿斯匹林连接在高分子载体上的有机反应类型是； D→E的反应类型是。
（4）写出B→C反应的化学方程式：___________________；
写出E→F反应的化学方程式：___________________。
（5）阿司匹林可由水杨酸（C7H6O3）跟乙酸酐在催化剂作用下生成，满足以下条件的水杨酸的同分异构体有多种，写出其中任一种的结构简式。
①分子中有苯环；②能发生银镜反应；③苯环上的一硝基取代物有2种。
砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩.
(1)基态砷原子的电子排布式为_______________,砷与溴的第一电离能较大的是______.
(2)AsH3是无色稍有大蒜味气体.AsH3的沸点高于PH3,其主要原因是
________________________________________________.
(3)Na3AsO4可作杀虫剂.AsO43-的空间构型为_____________,与其互为
等电子体的一种分子为______________.
(4)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示,该化合物的分子式为__________,As原子采取_______杂化.
(5)GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中,每个As与_______个Ga相连，As与Ga之间存在的化学键有_____________(填字母)。
| A．离子键 | B．氢键 | C．配位键 | D．金属键 E.极性键 |
氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，硬度大、耐磨损。利用SiO2和C的混合粉末在N2的气氛中加热至1300℃反应制得。请回答下列问题：
（1）已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子，Si原子与Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，则氮化硅的化学式____，晶体类型是；
（2）基态Si原子的电子排布式为_________；Si和C相比，电负性较大的是_________，
（3）在SiO2晶体结构中，O－Si－O的键角是_______，Si原子和周围的四个O原子组成的空间构型为，SiO2中Si的杂化类型_______；
（4）氮化硅抗腐蚀能力强，一般不与其他无机酸反应，但能和氢氟酸反应生成硅酸。试写出该反应的化学方程式。
（5）晶体硅的晶胞如图所示，则每个晶体硅的晶胞中含有个硅原子。
.(13分)我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I.已知：2CO(g)+ O2(g)＝2CO2(g),ΔH＝-566 kJ·mol-1
2Fe(s)+ 
O2(g)＝Fe2O3(s),ΔH＝-825.5 kJ·mol-1
反应：Fe2O3(s)+ 3CO(g)
2Fe(s)+ 3CO2(g),ΔH＝______ kJ·mol-1.
Ⅱ.反应1/3Fe2O3(s)+ CO(g)2/3Fe(s)+ CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=____________.
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________.
a．提高反应温度 b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂 d．及时吸收或移出部分CO2
e．粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅲ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=________.
(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
| 容器 |
反应物投入的量 |
反应物的 转化率 |
CH3OH的浓度 |
能量变化 (Q1、Q2、Q3均大于0) |
| 甲 |
1mol CO和2mol H2 |
α1 |
c1 |
放出Q1 kJ热量 |
| 乙 |
1mol CH3OH |
α2 |
c2 |
吸收Q2 kJ热量 |
| 丙 |
2mol CO和4mol H2 |
α3 |
c3 |
放出Q3 kJ热量 |
则下列关系正确的是________.
A c1=c2 B.2Q1=Q3C. 2α1=α2 D.α1+α2=1
E. 该反应若生成1mol CH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入l mol CO、2mol H2和1mol CH3OH,达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向________(填“正”、“逆”)反应方向移动.
(4)甲醇可与氧气构成燃料电池,该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液,写出该电池的负极反应式_______。