(15分)CO和NO是汽车尾气的主要污染物。消除汽车尾气的反-优题课

（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第周期．第族； $P b O_{2}$ 的酸性比 $C O_{2}$ 的酸性（填"强"或"弱"）。
（2） $P b O_{2}$ 与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为。
（3） $P b O_{2}$ 可由 $P b O$ 与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为； $P b O_{2}$ 也可以通过石墨为电极， $P b (N O_{3})_{2}$ 和 $C u (N O_{3})_{2}$ 的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为，阴极上观察到的现象是；若电解液中不加入Cu(NO₃)₂，阴极发生的电极反应式为，这样做的主要缺点是。
（4） $P b O_{2}$ 在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的 $a$ 点为样品失重的4.0 $%$ （即样品起始质量- $a$ 点固体质量/样品起始质量×100 $%$ ）的残留固体。若 $a$ 点固体组成表示为 $P b O x$ 或 $m$ $P b O_{2}$ · $n P b O$ ，列式计算 $x$ 值和 $m : n$ 值。

在容积为1.00 $L$ 的容器中，通入一定量的 $N_{2} O_{4}$ ，发生反应 $N_{2} O_{4}$ ( $g$ )2 $N O_{2}$ ( $g$ )，随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：
（1）反应的△ $H$ 0（填"大于""小于"）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60 $s$ 时段，反应速率 $v$ ( $N_{2} O_{4}$ )为 $m o l$ · $L$ ^-1· $s$ ^-1反应的平衡常数K1为。
（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为 $T$ ， $c$ ( $N_{2} O_{4}$ )以0.0020 $m o l$ · $L$ ^-1· $s$ ^-1的平均速率降低，经10 $s$ 又达到平衡。
① $T$ 100℃（填"大于""小于"），判断理由是。
②列式计算温度 $T$ 是反应的平衡常数 $K$ ₂
（3）温度 $T$ 时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向（填"正反应"或"逆反应"）方向移动，判断理由是。

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：
$N_{2} (g) + 3 H_{2} (g)$ $2 N H_{3} (g)$ $△ H = - 92.4 K J / m o l$

一种工业合成氨的简易流程图如下：

（1）天然气中的 $H_{2} S$ 杂质常用常用氨水吸收，产物为 $N H_{4} H S$ 。一定条件下向 $N H_{4} H S$ 溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：。
（2）步骤II中制氯气原理如下：
① $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) = C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g)$ $△ H = + 206.4 K J / m o l$

② $C O (g) + H_{2} O (g) = C O_{2} (g) + H_{2} (g)$ $△ H = - 41.2 K J / m o l$

对于反应①，一定可以提高平衡体系中 $H_{2}$ 百分含量，又能加快反应速率的是。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②，将 $C O$ 进一步转化，可提高 $H_{2}$ 产量。若1 $m o l$ $C O$ 和 $H_{2}$ 的混合气体（ $C O$ 的体积分数为20%）与 $H_{2} O$ 反应，得到1.18mol $C O$ 、 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 的混合气体，则 $C O$ 转化率为。
（3）下左图表示500 ${}^{°}C$ 、60.0 $M P a$ 条件下，原料气投料比与平衡时 $N H_{3}$ 体积分数的关系。根据图中 $a$ 点数据计算 $N_{2}$ 的平衡体积分数：。
（4）依据温度对合成氨反应的影响，在下右图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高， $N H_{3}$ 物质的量变化的曲线示意图。

（5）上述流程图中，使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是（填序号），简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：。

从薄荷油中得到一种烃 $A (C_{10} H_{16})$ ，叫 $α$ -非兰烃，与 $A$ 相关反应如下：

（1） $H$ 的分子式为。
（2） $B$ 所含官能团的名称为。
（3）含两个 $- C O O C H_{3}$ 基团的 $C$ 的同分异构体共有种（不考虑手性异构），其中核磁共振氢谱呈现2个吸收峰的异构体结构简式为。
（4） $B \to D$ ， $D \to E$ 的反应类型分别为、。
（5） $G$ 为含六元环的化合物，写出其结构简式：。
（6） $F$ 在一定条件下发生聚合反应可得到一种高级吸水性树脂，该树脂名称为。
（7）写出 $E \to F$ 的化学方程式：。
（8） $A$ 的结构简式为， $A$ 与等物质的量的 $B r_{2}$ 进行加成反应的产物共有种（不考虑立体异构）。

元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：
（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是。
a．原子序数和离子半径均减小 b．金属性减弱，非金属性增强
c．氧化物对应的水合物碱性减弱，酸性增强 d．单质的熔点降低
（2）原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为，氧化性最弱的简单阳离子是。
（3）已知：

化合物	$M g O$	$A l_{2} O_{3}$	$M g C l_{2}$	$A l C l_{3}$
类型	离子化合物	离子化合物	离子化合物	共价化合物
熔点/℃	2800	2050	714	191

工业制镁时，电解 $M g C l_{2}$ 而不电解 $M g O$ 的原因是；制铝时，电解 $A l_{2} O_{3}$ 而不电解 $A l C l_{3}$ 的原因是。
（4）晶体硅（熔点1410℃）是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：

写出 $S i C l_{4}$ 的电子式：；在上述由 $S i C l_{4}$ 制纯硅的反应中，测得每生成1.12 $k g$ 纯硅需吸收 $a K J$ 热量，写出该反应的热化学方程式：。
（5） $P_{2} O_{5}$ 是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用 $P_{2} O_{5}$ 干燥的是。
a． $N H_{3}$ b． $H I$ c． $S O_{2}$ d ． $C O_{2}$

（6） $K C l O_{3}$ 可用于实验室制 $O_{2}$ ，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1:1。写出该反应的化学方程式：。