(15分)能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
I．已知：Fe2O3(s)+3C(石墨) =2Fe(s)+3CO(g) △H=akJ·mol-1
CO(g)+1／2O2(g)= CO2(g) △H=bkJ·mol-1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=ckJ·mol-1
则反应：4Fe(s)+3O2(g)= 2Fe2O3(s)的焓变△H= kJ·mol-1。
Ⅱ．（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填序号)。
A．C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C．2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g)
D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应。
负极： ，
正极： 。
（2）二氧化氯(ClO2)是一种高效安全的自来水消毒剂。ClO2是一种黄绿色气体，易溶于水。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2流程如下：
已知：电解过程中发生的反应为：
NH4Cl+2HCl
NCl3+3H2↑；假设NCl3中氮元素为+3价。
①写出电解时阴极的电极反应式 。
②在阳极上放电的物质(或离子)是 。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填序号)
A．生石灰 B．碱石灰 C．浓H2SO4 D．水
④在生产过程中，每生成1mol ClO2，需消耗 mol NCl3。
工业制硫酸时，利用催化氧化反应将
是一个关键的步骤。
（1）某温度下，
。开始时在100L的密闭容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2，当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K=____________。
（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol
mol
,发生反应:
,达平衡后改变下述条件，
气体平衡浓度都比原来增大的是____________(填字母)。
A．保持温度和容器体积不变，充入2mol |
| B．保持温度和容器体积不变，充入2molN2 |
| C．保持温度和容器内压强不变，充入1mol |
| D．移动活塞压缩气体 |
E．升高温度
（3）下列关于反应的图像中，不正确的是_________。
（4）同学们学习了电化学知识后大家提出，可以用电解的方法来生产硫酸，可避免产生酸雨，污染环境。于是大家设计了一个以铂为电极，两极分别通入SO2和空气，酸性电解液来实现电解生产硫酸。
①阳极的电极反应为______________________________。
②若电解液为2L0.025mol
的硫酸溶液，当电解过程共转移了0.1mol电子时，理论上消耗SO2的体积为（标准状况）为_________，此溶液的pH="__________" (忽略溶液体积变化)。
③设计此实验的想法得到了老师的充分肯定，但与工业上生产硫酸相比还是有很多不足，请对此实验进行合理的评价____________________________（写出一点即可）。
（1）现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。甲、乙两元素相比较，金属性较强的是（填名称），
可以验证该结论的实验是。
(a)将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
(b)将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
(c)将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
(d)比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（2）通常情况下，微粒X和Y为分子，Z和W为阳离子，E为阴离子，它们都含有10个电子；
Y溶于X后所得的物质可电离出Z和E；X、Y、W三种微粒反应后可得Z和一种白色沉淀。请回答：
①用化学符号表示下列4种微粒：
X：Y ：Z：E ：
②写出两个X、Y、W三种微粒反应的离子方程式：
、
氮可以形成多种离子，如N3-、N3－、NH2－、NH4+、N2H5+、N2H62+等，已知N2H5+与N2H62+是由中性分子X结合H+形成的，有类似于NH4+的性质。
（1）1个N3－离子含有个电子；
（2）形成N2H5+离子的中性分子X的分子式是；
X在氧气中可以燃烧，写出燃烧反应的化学方程式；
（3）写出N2H62+离子在强碱溶液中反应的离子方程式。
对羟基苯甲酸丁酯（俗称尼泊金丁酯）可用作防腐剂，对酵母和霉菌有很强的抑制作用，工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。出下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线：
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基；
②D可与银氨溶液反应生成银镜；
③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢，且峰面积比为l ：1
回答下列问题：
（1）A的化学名称为
（2）由B生成C的化学反应方程式为该反应的类型为
（3）D的结构简式为
（4）F的分子式为
（5）G的结构简式为
（6）E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有种，其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢，且峰面积比为2：2：1,的是（写结构简式）
卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解
（1）卤族元素位于周期表的_________区；溴的价电子排布式为______________
（2）在不太稀的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在。使氢氟酸分子缔合的作用力是_______
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是___
| 氟 |
氯 |
溴 |
碘 |
铍 |
|
| 第一电离能 （kJ/mol） |
1681 |
1251 |
1140 |
1008 |
900 |
（4）已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H5IO6（
）和HIO4，前者为五元酸，后者为一元酸。请比较二者酸性强弱:H5IO6_____HIO4（填“＞”、 “＜”或“＝”）
（5）已知ClO2-为角型，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为___________，写出CN-的等电子体的分子式__________（写出1个）
（6）下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_____________
A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配 位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
（7）已知CaF2晶体（见下图）的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Ca2+的核间距为a cm，则CaF2的相对分子质量可以表示为___________