上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-60化学反应的热效应（2）

这是一份上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-60化学反应的热效应（2），共29页。试卷主要包含了单选题，填空题，原理综合题，实验题等内容，欢迎下载使用。
上海高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-60化学反应的热效应（2）

一、单选题
1．（2020·上海黄浦·统考一模）下列现象能用勒夏特列原理解释的是（    ）
A．配制氯化铁溶液时，把氯化铁溶于盐酸
B．加热蒸干亚硫酸钠溶液不能得到亚硫酸钠固体
C．加压NO2平衡体系颜色加深
D．接触法氧化SO2，采用常压进行处理
2．（2020·上海黄浦·统考一模）某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH= -Q kJ·mol-1，下列叙述中，正确的是
A．加入少量W，逆反应速率增大
B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡
C．升高温度，平衡逆向移动
D．改变条件，又达新平衡，此时上述反应的平衡常数K值一定增大
3．（2020·上海闵行·统考二模）不符合工业制硫酸生产实际的是
A．粉碎铁矿石 B．净化沸腾炉出来的混合气
C．铁触媒做催化剂 D．尾气中SO2循环使用
4．（2020·上海浦东新·统考一模）下列有关可逆反应：m A(g)+n B(？)⇌p C(g)+q D(s)的分析中，一定正确的是(　　)
A．增大压强，平衡不移动，则 m＝p
B．升高温度，A 的转化率减小，则正反应是吸热反应
C．保持容器体积不变，移走 C，平衡向右移动，正反应速率增大
D．保持容器体积不变，加入 B，容器中D 的质量增加，则 B 是气体
5．（2020·上海青浦·统考一模）比较合成氨合成塔与制硫酸接触室中的反应，下列说法错误的是（　　）
A．都使用了合适的催化剂
B．都选择了较高的温度
C．都选择了较高的压强
D．都未按化学方程式的系数进行投料反应
6．（2020·上海宝山·统考一模）在密闭容器中，可逆反应aA（g）⇌bB（g）达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡建立时， B的浓度是原来的 60%，则新平衡较原平衡而言，下列叙述错误的是（　　）
A．平衡向正反应方向移动
B．物质 A 的转化率增大
C．物质 B 的质量分数减小
D．化学计量数 a 和 b 的大小关系为a＜b
7．（2020·上海青浦·统考一模）800℃时，可逆反应 CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）的平衡常数 K=1，800℃时，测得某一时刻密闭容器中各组分的浓度如表，下列说法正确的是（　　）
物质
CO
H2O
CO2
H2
浓度/mol•L-1
0.002
0.003
0.0025
0.0025

A．此时平衡逆向移动
B．达到平衡后，气体压强降低
C．若将容器的容积压缩为原来的一半，平衡可能会向正向移动
D．正反应速率逐渐减小，不变时，达到化学平衡状态
8．（2020·上海奉贤·统考一模）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（      ）
A．溴水中存在Br2+H2O⇌HBr+HBrO，当加入硝酸银溶液并静置后，溶液颜色变浅
B．反应CO（g）+NO2（g）⇌CO2（g）+NO（g）+Q，Q＞0，平衡后，升高温度体系颜色变深
C．用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
D．合成氨反应中，为提高原料的转化率，可采用高温加热的条件
9．（2020·上海宝山·统考一模）下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是(　　)
A．抗氧化剂 B．调味剂
C．着色剂 D．增稠剂
10．（2020·上海静安·模拟预测）在合成氨工业中，能用勒夏特列原理解释的事实是
A．催化剂使反应迅速达到平衡状态 B．反应温度控制在500℃左右
C．反应宜在高压下进行 D．原料气需经过净化才能进入合成塔
11．（2020·上海松江·一模）N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N2O5(g）4NO2(g)＋O2(g）ΔH＞0。一定温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：
时间/s
0
500
1000
1500
c(N2O5)/mol/L
0.50
0.35
0.25
0.25
下列说法中错误的是
A．500 s时O2的浓度为0.075 mol/L
B．平衡后，升高温度，正反应速率先增大后减小
C．平衡后，要使平衡常数增大，改变的条件是升高温度
D．1000 s时将容器的体积缩小一半，重新达到平衡时0.25 mol/L＜c(N2O5)＜0.50 mol/L

二、填空题
12．（2020·上海黄浦·统考一模）工业制备纯碱的原理为：NaCl+CO2+NH3+H2O→NH4Cl+NaHCO3↓。完成下列填空：
（1）上述反应体系中出现的几种短周期元素，非金属性最强的是__，第二周期原子半径由大到小的是__。
（2）反应体系中出现的非金属元素可形成多种化合物，其中和铵根离子空间构型相同且属于有机物的电子式是__，该分子为__（选填“极性”、“非极性”）分子。
（3）写出上述元素中有三个未成对电子的原子核外电子排布式__，下列关于该元素和氧元素之间非金属性大小判断依据正确的是___（填编号）
a.最高价氧化物对应水化物的酸性
b.两元素形成化合物的化合价
c.气态氢化物的稳定性
d.氢化物水溶液的酸碱性
侯氏制碱法也称联碱法，联合了合成氨工厂，发生如下反应：N2+3H22NH3
（4）工业为了提高H2的转化率，一般会加入稍过量的N2，这样做对平衡常数的影响是__（填“变大”，“变小”或“无影响”，下同），对N2的转化率的影响是___，对H2的反应速率的影响是__。
（5）该反应的催化剂是__（填名称）。反应本身为放热反应，但是工业仍然选择高温的理由是：__。
13．（2020·上海宝山·统考二模）铝和铁的含量在地球金属元素中处于前两位，它们的单质及化合物应用非常广泛。
（1）铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型净水剂，制取原理如下：Fe(NO3)3+NaOH+Cl2→Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O
配平上述化学方程式_____。
（2）工业上利用Fe2O3和CO反应制取铁，在一定温度下，反应如下：Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)
①该反应的平衡常数表达式为K=_____。
②该温度下，在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10min后，生成了单质铁11.2g，则10min内CO的平均反应速率为_____。
③请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：_____。
a.    b.c.   d.
（3）某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率（v）和温度（T）的关系示意图中与铝热反应最接近的是______。
（4）实验室通常用硫酸铝溶液和氨水反应制备Al(OH)3，写出该反应的离子方程式_____。如果用硫酸铝溶液和氢氧化钠溶液反应，能否制得Al(OH)3，简要说明原因_____。
14．（2020·上海静安·统考一模）氨氮（水中以NH3和NH4+形式存在的氮）含量是环境水体污染的一项重要指标，其氧化过程会造成水体中溶解氧浓度降低，导致水质下降，影响水生动植物的生长。
（1）水中NH3和NH4+两者的浓度比取决于水体的pH和水温。当pH偏高时，___比例较高，原因是___（请用离子方程式表示）。
（2）空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH充分反应后，再向水中通入空气，可增大NH3的脱除率，用平衡移动原理解释其原因：___。
（3）在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的NH3能够被O2氧化生成亚硝酸(HNO2)。
___NH3＋__O2→__HNO2＋__________
①请将上述化学方程式补充完整，并配平。
②反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___。
③若反应中有0.6mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为___。
（4）水中溶氧量（DO）是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示。DO的测定原理如下：
①2Mn2++O2+4OH-→2MnO(OH)2↓
②MnO(OH)2+2I-+4H+→Mn2++I2+3H2O
③2S2O32-+I2→S4O62-+2I-
某小组同学取100.00mL水样经反应①和②后，取出20.00mL溶液，以淀粉作指示剂，用amol/LNa2S2O3溶液进行滴定，终点现象为___；滴定消耗Na2S2O3溶液bmL，水样的DO=____mg/L。
15．（2020·上海静安·统考一模）以C、CO、CO2、CH4等含1个碳原子的物质为原料，可以合成一些化工原料和燃料。
（1）碳原子的核外电子排布式是___，其最外层有___种运动状态不同的电子。
（2）上述物质中属于非极性分子的是___。
（3）合成气（CO和H2)在不同催化剂的作用下，可以合成不同的物质。
①用合成气制备二甲醚时，还产生了一种常温为液态的氧化物，写出制备二甲醚的化学方程式____。
②仅用合成气为原料不可能合成的物质是___(填字母序号)。
a.甲醇     b.乙二醇    c.乙二酸     d.尿素
工业上可用CO2生产燃料甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+Q（Q>0）。在2L的密闭容器中，发生上述反应：测得n(CO2)和n(CH3OH）随时间变化如图所示。

（4）该反应的化学平衡常数的表达式K=___，如果平衡常数K减小，平衡___(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
（5）从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v（H2）=___。
（6）为了提高CH3OH的产量，理论上可以采取的合理措施有___、___（任写2条措施）。
（7）常温常压下，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出369.2kJ的热量，写出该反应的热化学方程式___。
16．（2020·上海静安·模拟预测）一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。

根据题意完成下列各题：
（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝_______________，升高温度，K值_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝_____________。
（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是_______：
a．氢气的浓度减少        b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加 d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：_______________________（用化学方程式表示）。

三、原理综合题
17．（2020·上海宝山·统考二模）氮是生命物质中重要的组成元素之一。含氮物质的使用既给人类带来福音，又给人们带来一些负面影响。
（1）肥料的三要素，除了氮还有____。
（2）NH3是氮的氢化物，它的空间构型是_____，属于____分子(填写“极性”或“非极性”)，N原子的结构示意图是____。
（3）氨的水溶液叫做氨水，它可作为化学肥料。实际使用时，因为有很多不便，所以往往制成铵盐。NH4Cl就是常见的铵盐，NH4Cl属于___晶体，长期使用含NH4Cl的氮肥会使土壤___(填写“酸”或“碱”)化，请结合有关方程式说明原因____。
（4）工业上通常以铁触媒为催化剂，在500℃左右，20~50MPa下合成氨气。采用该压强的原因是____。
（5）含氮废水进入水体会对环境造成污染，某课题小组利用废铝将NO3-还原为N2，从而消除污染。其反应如下：6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-，该反应中，还原剂是____，被还原的元素是____；每生成2molN2，转移的电子数是_____。
18．（2020·上海闵行·统考二模）光气（COCl2）常作有机合成、农药、药物、燃料及其他化工制品的中间体。
（1）COCl2结构与甲醛相似，写出COCl2电子式_____；解释COCl2的沸点比甲醛高的原因是_____。
（2）密闭容器中吸热反应COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)达到平衡后，改变一个条件，各物质的浓度变化如图所示（10~14min时有一物质浓度变化未标出）。

①说明该反应已达到平衡状态的是_____。
a．C(COCl2)=C(Cl2)
b．ʋ正(COCl2)=ʋ逆(CO)
c．容器内温度保持不变
d．容器内气体密度保持不变
②4~10min平均反应速率v(COCl2)为_____；10min时改变的反应条件是_____。
③0~4min、8~10min和16~18min三个平衡常数依次为K1、K2、K3，比较其大小____；说明理由____。
19．（2020·上海浦东新·统考一模）最新“人工固氮”的研究成果表明，能在常温常压发生反应：2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)﹣Q(Q＞0)。常温下，实验室在10 L恒容容器中模拟该反应，测得实验数据如表：

0 min
2 min
4 min
5 min
6 min
N2
2
1.7
1.6
1.6
2.5
H2O
10
9.1
8.8
8.8
8.65
O2
0
0.45
0.6
0.6
0.675
(1)该反应的平衡常数表达式K＝_____，0～2 min 内 NH3的平均生成速率为_____。
(2)若反应过程中气体的密度不再发生变化，请解释说明能否判断反应达到平衡_____。
(3)在5～6 min之间只改变了单一条件，该条件是_____。
(4)以NH3和CO2为原料可生产化肥碳铵(NH4HCO3)。生产过程中首先需往水中通入的气体是_____，通入该气体后溶液中存在的电离平衡有_____(用方程式表示)。
(5)常温下NH4HCO3溶液的 pH＞7，由此判断溶液中：c( NH4+)_____c( HCO3﹣)(选填“＞”、“＜”或“＝”)，理由是_____。
20．（2020·上海青浦·统考一模）综合处理工业“三废”，有利于保护环境、节约资源。反应 2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g），可减少汽车尾气中污染物的排放，在 2L 密闭容器中发生该反应时，n（CO2）随温度 T 和时间 t 的变化曲线如图所示。

（1）该反应的平衡常数表达式为K=______，若升高温度，平衡常数 K 值______（填“增加”“减小”或“不变”），说明理由______；
（2）在 T2温度下， 0～2s 内的平均反应速率 v（N2）=______；
（3）工业废水的处理方法有很多，使用 Fe2（SO4）3 处理废水，酸性废水中的悬浮物很难沉降除去，结合离子方程式用平衡移动原理解释原因______，干法制备多功能水处理剂高铁酸钠（Na2FeO4）的反应原理为：2FeSO4+6Na2O2→2Na2FeO4+Na2O+2Na2SO4+O2↑，该反应的氧化剂为______；
（4）采用氨碱法生产纯碱会产生大量的副产品______，用化学方程式表示产生副产品的原因______。
21．（2020·上海宝山·统考一模）CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。CO2 可以被NaOH溶液捕获，其基本过程如下图所示（部分条件及物质未标出）。

（1）下列有关该方法的叙述中正确的是______。
a．能耗大是该方法的一大缺点
b．整个过程中，只有一种物质可以循环利用
c．“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
d．该方法可减少碳排放，捕捉到的 CO2还可用来制备各种化工产品
（2）若所得溶液 pH=13，CO2 主要转化为______（写离子符号）。已知 CS2与 CO2分子结构相似， CS2的电子式是______，CS2熔点高于 CO2，其原因是______。
（3）CO2 与 CH4 经催化重整，制得合成气：CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）-120kJ，补全下图中 CO2 与 CH4 催化重整反应的能量变化示意图（即，注明生成物能量的大致位置及反应热效应数值）_______________

（4）常温下，在 2L 密闭容器中，下列能说明该反应达到平衡状态的是______。
a．每消耗 16gCH4 的同时生成 4gH2
b．容器中气体的压强不再改变
c．混和气体的平均相对分子质量不发生改变
d.容器中气体的密度不再改变
反应进行到 10 min 时，CO2 的质量减少了 8.8 g，则 0～10 min 内一氧化碳的反应速率是______。
（5）按一定体积比加入 CH4 和 CO2，在恒压下发生反应，温度对 CO 和 H2 产率的影响如图所示。此反应优选温度为 900℃的原因是______。

22．（2020·上海奉贤·统考一模）镁带能在CO2中燃烧，生成氧化镁和单质碳。请完成下列填空：
（1）碳元素形成的单质有金刚石、石墨、足球烯等。金刚石的熔点远高于足球烯的原因是_______。
（2）氧化镁的电子式为_______，CO2的结构式为______。与镁同周期、离子半径最小的元素，其原子最外层的电子排布式为______，其1个原子中能量最高的电子有______个。
（3）一定条件下，在容积恒为2.0L的容器中，Fe和CO2发生如下反应：CO2(g)+Fe(s)FeO(s)+CO(g)，若起始时向容器中加入1molCO2，5.0min后，容器内气体的相对平均分子量为32，则n(CO2)：n(CO)之比为_______，这段时间内用CO2表示的速率v（CO2）=_______。
（4）下列说法错误的是_______。
a.当混合气体的密度不变时说明反应达到了平衡
b.混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到了平衡
c.平衡后移除二氧化碳时，正反应速率一直减小直至建立新的平衡
d.平衡后缩小容器的体积，正逆反应速率不变，平衡不移动
（5）保持温度不变的情况下，待反应达到平衡后再充入一定量的二氧化碳，平衡向______移动（选填“正向”、“逆向”、或“不”），二氧化碳的转化率_____（填“增大”，“减小”或“不变”）。

四、实验题
23．（2020·上海宝山·统考一模）某研究性学习小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。查阅文献，得到以下资料： K2FeO4为紫色固体，微溶于 KOH 溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生 O2，在碱性溶液中较稳定。

Ⅰ．制备 K2FeO4（夹持装置略）。
（1）A 为氯气的实验室发生装置。A 中反应方程式是______（锰被还原为 Mn2+）。若反应中有 0.5molCl2产生，则电子转移的数目为______。工业制氯气的反应方程式为______。
（2）装置 B 中盛放的试剂是______，简述该装置在制备高铁酸钾中的作用______。
（3）C 中得到紫色固体和溶液。C 中 Cl2发生的反应有：3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH→2K2FeO4+6KCl+8H2O，根据该反应方程式得出：碱性条件下，氧化性 Cl2______FeO42-（填“＞”或“＜”）。另外C中还可能发生其他反应，请用离子方程式表示______。
Ⅱ．探究 K2FeO4 的性质
（4）甲同学取少量 K2FeO4 加入浑浊的泥浆水中，发现产生气体，搅拌，浑浊的泥浆水很快澄清。请简述 K2FeO4的净水原理。______。

参考答案：
1．A
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应且存在平衡过程，否则勒夏特列原理不适用。
【详解】A．氯化铁溶液中铁离子会发生水解反应，加入盐酸，可以使水解平衡逆向移动，抑制水解，能用勒夏特列原理解释， A符合题意；
B．亚硫酸钠具有还原性，加热时会与空气中的O2发生反应：2Na2SO3+O2=2Na2SO4，从而生成了硫酸钠，不能用勒夏特列原理解释，B不符合题意；
C．加压，NO2平衡体系体积变小，NO2浓度变大，所以颜色变深；而后颜色变浅，说明平衡正向移动，颜色变浅能用勒夏特列原理解释，但颜色变深不能用勒夏特列原理解释，C不符合题意；
D．从化学平衡的角度讲，SO2转化为SO3是一个气体体积减小的反应，在常压下SO2的转化率已经较高，再加压对设备的要求就提高了，这样无形之中提高了成本，从经济方面考虑，一般氧化SO2，采用常压进行处理，不能用勒夏特列原理解释，D不符合题意；
答案选A。
2．B
【详解】A．加入少量W，W是固体，反应速率不变，A错误；
B．根据PV=nRT，反应为气体体积减小的反应，且容器体积是固定的，在该温度下，当容器中气体压强不变时，说明气体的物质的量不再变化，反应达到平衡，B正确；
C．题目中不知Q是否为正值，所以无法判断该反应是放热反应还是吸热反应，所以升高温度，无法判断平衡如何移动，C错误；
D．若改变的是压强或浓度，则达新平衡时，平衡常数K值不变，若改变温度，K有可能增大，也有可能减小，D错误；
答案选B。
【点睛】温度不变，K就不会变，K只与温度有关。升高温度时判断平衡如何移动时，要根据该反应的ΔH来判断，若正反应为放热反应，升温则平衡向左移动，降温则反之；若正反应为吸热反应，升温则平衡向右移动，降温则反之。
3．C
【详解】A.粉碎铁矿石可以增大接触面积加快反应速率，故不选A；
B.用硫铁矿制硫酸时沸腾炉产生的炉气中含有多种杂质，其中的砷、硒化合物和矿尘能够导致催化剂中毒，所以要净化沸腾炉出来的混合气，故不选B；
C. 工业生产硫酸一般用五氧化二钒做催化剂，不用铁触媒，故选C；
D. 尾气中SO2循环使用，可以提高原料利用率，故不选D。
4．D
【详解】A．增大压强，平衡不移动，说明左右两边气体的体积相等，若B为气体，则m+n＝p，故A错误；
B．升高温度，A 的转化率减小，则平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应方向为放热反应，故B错误；
C．移走 C，生成物的浓度减小，平衡向右移动，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，故C错误；
D．加入 B，容器中D 的质量增加，说明平衡正向移动，说明B为气体；若B为固体，增加固体的量，浓度不改变，不影响速率，故不影响平衡，故D正确。
答案选D。
5．C
【分析】对于合成氨来说，在合成塔里选择高温、较高压以及催化剂条件反应生成氨气，而制硫酸接触室中的反应为二氧化硫与氧气在催化剂高温条件下生成三氧化硫，两者都是可逆反应，据此分析解答。
【详解】A、合成氨合成塔与制硫酸接触室中的反应，都使用了合适的催化剂，故A正确；
B、合成氨合成塔与制硫酸接触室中的反应，都选择了较高的温度，故B正确；
C、合成氨合成塔中选择较高的压强，而制硫酸接触室中的反应没有选择较高的压强，高压对设备要求高，故C错误；
D、合成氨合成塔与制硫酸接触室中的反应都是可逆反应，则都未按化学方程式的系数进行投料反应，故D正确。
故选：C。
6．C
【分析】温度不变，将容器体积增加1倍，若平衡不移动，B的浓度是原来的50%，但体积增大时压强减小，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，可知减小压强向生成B的方向移动，减小压强向气体体积增大的方向移动，以此解答该题。
【详解】A、由上述分析可知，平衡正向移动，故A不符合题意；
B、平衡正向移动，A的转化率增大，故B不符合题意；
C、平衡正向移动，生成B的物质的量增大，总质量不变，则物质B的质量分数增加了，故C符合题意；
D、减小压强向生成B的方向移动，减小压强向气体体积增大的方向移动，则化学计量数关系 a0.500mol/L，选项D错误；
答案选D。
12． O C＞N＞O 非极性 1s22s22p3 bc 无影响 减小 变大 铁触媒 高温加快反应速率，催化剂适宜温度
【详解】(1)上述反应体系中出现的几种短周期元素为: H、C、N、O、Na、Cl。同周期元素，从左往右非金属性越来越强，同族元素从下往上，非金属性越来越强，所以几种短周期元素中非金属性最强的是O；同周期从左往右，元素的原子半径越来越小，C、N、O为第二周期的元素，其原子半径由大到小的顺序为：C＞N＞O；
(2)铵根离子空间构型为正四面体形，反应体系中出现的非金属元素可形成多种化合物，其中和铵根离子空间构型相同且属于有机物的是CH4，其电子式是 ，该分子为非极性分子；
(3)上述元素中有三个未成对电子的原子为N，其核外电子排布式为1s22s22p3，关于N与O元素之间非金属性大小判断依据：
a.O无最高价氧化物对应的水化物，a不能作为判据；
b.可根据两元素形成化合物NO中两元素的化合价来判断两者的非金属性大小，b能作为判据；
c.两者的气态氢化物分别为H2O、NH3，根据氢化物的稳定性可判断两者的非金属性大小，c能作为判据；
d.氢化物水溶液的酸碱性不能作为判断两者的非金属性大小的依据，d不能作为判据；
答案选bc；
(4)工业为了提高H2的转化率，加入稍过量的N2，因为温度不变，所以反应的平衡常数不变，增大N2的量，平衡移动最终只能削弱条件改变带来的影响而不能彻底消除，所以N2的量会比加量前平衡时的量要多，所以N2的转化率会降低，但会提高另一反应物(H2)的转化率；
(5)合成氨反应的催化剂是铁触媒。反应本身为放热反应，但是工业仍然选择高温的理由是：高温能够加快反应速率，且在该温度下适合催化剂发挥作用，即催化剂的活性强。
【点睛】元素非金属性大小的主要比较方法：
①根据元素周期表判断：同周期从左到右，非金属性逐渐增强；同主族从上到下非金属性逐渐减弱。②从元素单质与氢气化合难易上比较：非金属单质与H2化合越容易，则非金属性越强。③从形成氢化物的稳定性上进行判断：氢化物越稳定，非金属性越强。④从非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断：若最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强。⑤从非金属阴离子还原性强弱判断:非金属阴离子还原性越强，对应原子得电子能力越弱,其非金属性越弱。⑥根据两种元素对应单质化合时电子的转移或化合价判断：一般来说，当两种非金属元素化合时，得到电子而显负价的元素原子的电子能力强于失电子而显正价的元素原子。
13． 2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O 0.015mol/(L·min) CO（或CO2）的生成速率与消耗速率相等；CO（或CO2）的质量不再改变 b Al3++3NH3·H2O→Al（OH）3↓+3NH4+ 不能，Al(OH)3会溶于氢氧化钠溶液，不好控制(能，只要控制好加入的氢氧化钠溶液的量)
【分析】（1）利用得失电子守恒，配平氧化还原反应方程式；
（2）化学平衡常数为生成物浓度的幂次方之积与反应物浓度的幂次方之积的比值，固体与纯液体不写；可逆反应达到平衡状态时，各物质的不再变化，正反应速率和逆反应速率相等；
（3）金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应，铝热反应为放热反应，温度越高，反应速率越快；
（4）离子方程式书写的时候，难溶于水的物质、弱电解质、难溶物写成化学式，易溶于水的强电解质写出离子的形式；氢氧化铝既能溶于强酸又能溶于强碱。
【详解】（1）利用得失电子守恒，配平氧化还原反应方程式，2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+
6NaNO3+6NaCl+8H2O；
（2）①Fe2O3、Fe为固体，浓度视为不变，不能出现在表达式中，故K=；
②10min后，生成了单质铁11.2g，则消耗0.3molCO，故10min内CO的平均反应速率为：
=0.015mol/(L·min) ；
③可逆反应达到平衡状态时，①各组分的浓度保持不变；②正逆反应速率相等。故CO（或CO2）的质量不再改变说明该反应已达到平衡状态， CO（或CO2）的生成速率与消耗速率相等说明该反应已达到平衡状态；
（3）Al与金属氧化物发生铝热反应是放热反应，温度越高反应速率越大，但反应开始时温度不是0，对照图示，b选项符合题意；
（4）NH3·H2O是弱电解质，Al(OH)3是难溶于水的物质，在离子方程式书写时，写成化学式，故实验室通常用硫酸铝溶液和氨水反应制备Al(OH)3的离子方程式：Al3++3NH3·H2O→Al(OH)3↓+3NH4+；氢氧化铝具有两性，既能溶于强酸又能溶于强碱，故用硫酸铝溶液和氢氧化钠溶液反应，不能制取Al(OH)3，因为Al(OH)3会溶于氢氧化钠溶液，不好控制；或用硫酸铝溶液和氢氧化钠溶液反应，能制取Al(OH)3，只要控制好加入的氢氧化钠溶液的量。
14． NH3 NH4＋+OH-→NH3+H2O 氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH-，加入NaOH后OH-浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除 2 3 2 2 H2O 3：2 4.7克 当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化 400ab
【分析】(1)结合氨水中存在NH3 + H2O NH3·H2ONH4+＋OH－分析；
(2)结合NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH-及平衡移动分析；
(3)氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，由质量守恒定律可知还生成水，根据电子守恒和原子守恒配平；结合元素化合价的变化分析并计算；
(4)碘遇淀粉变蓝色，故选择淀粉作指示剂，当溶液由蓝色变为无色，且半分钟颜色不再变化说明滴定到达终点，结合反应的定量关系计算水样中溶解氧的含量，2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2，MnO(OH)2+2I-+4H+=I2+Mn2++3H2O，2S2O32-+I2═2I-+S4O62-，得到O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2O32-。
【详解】(1)由氨水中存在NH3 + H2O NH3·H2ONH4+＋OH－可知，当pH偏高，即c(OH-)较大时，平衡逆向移动，NH3的比例较高，发生反应的离子方程式为NH4＋+OH-=NH3+H2O；
(2)在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，是因氨在水中存在平衡为NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH-，加入NaOH后OH-浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除；
(3)①氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，由质量守恒定律可知还生成水，N元素化合价由-3价升高为+3价，而O2中氧元素从0价降为-2价，由化合价升高总数相等可知NH3和O2的系数之比为3:2，再结合原子守恒可得发生反应的化学方程式为2NH3+3O2=2HNO2+2H2O；
②反应中氧化剂为O2，还原剂为NH3，两者的物质的量之比为3:2；
③由2NH3+3O2=2HNO2+2H2O可知3molO2参与反应生成2molHNO2，即转化12mole-时生成2molHNO2，则反应中有0.6mol电子发生转移，生成亚硝酸的物质的量为2mol×=0.1mol，质量为0.1mol×47g/mol=4.7g；
(4)取100.00mL 水样经反应①和②后，取出20.00mL溶液，用 Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化，2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2，MnO(OH)2+2I-+4H+=I2+Mn2++3H2O，2S2O32-+I2═2I-+S4O62-，得到O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2O32-，消耗Na2S2O3的物质的量为amol/L×b×10-3L，参加反应的n(O2)=amol/L×b×10-3L×=0.00025abmol，质量为0.00025abmol×32g/mol=0.008abg=8abmg，则水样中溶解氧气的含量为=400abmg/L。
15． 1s22s22p2 4 CO2、CH4 2CO+4H2→CH3OCH3+H2O cd K= 向逆反应方向 0.1125mol/(L·min) 将CH3OH液化，及时移走 适当增大压强 CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-738.4 kJ•mol-1
【分析】(1)碳原子的核电荷数是6，其原子结构示意图为；
(2)不同元素原子之间存在极性键，分子内正负电荷中心重合的分子为非极性分子，特别注意由极性键构成的分子不一定是极性分子；
(3)①用CO和H2制备二甲醚时，还产生了一种常温为液态的氧化物，应为H2O，结合原子守恒写出发生反应的化学方程式；
②根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变进行分析；
(4)化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比；温度改变，平衡常数改变，且改变温度平衡正向移动时，平衡常数增大；
(5)图示可知反应中反应进行到10min时达到平衡状态，此时CO2的变化物质的量为1.0mol-0.25mol=0.75mol，由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知H2的变化物质的量为0.75mol×3=2.25mol，结合v(H2)=计算；
(6)为了提高CH3OH的产量，理论上应该采取措施促进平衡正向移动即可；
(7)25℃，1.01×105Pa时，16g 液态甲醇的物质的量为=0.5mol，则0.5mol液态甲醇完全燃烧，生成液态水，放出369.2kJ的热量，依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式。
【详解】(1)碳原子的核电荷数是6，其原子结构示意图为，则碳原子的核外电子排布式是1s22s22p2，其最外层有4个电子，即有4种运动状态不同的电子；
(2)C是单质，构成微粒是原子，不存在分子；CO是双原子分子，含有极性键且是极性分子；CO2是直线型分子，CH4是正四面体结构，两者分子结构中电荷的分布是均匀的，对称的，均为非极性分子；
(3)①用CO和H2制备二甲醚时，还产生了一种常温为液态的氧化物，应为H2O，则发生反应的化学方程式为2CO+4H2=CH3OCH3+H2O；
②根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变进行分析；
②a．甲醇的结构简式为CH3OH ，分子式为CH4O，可看成是CO和H2按物质的量之比1:2合成甲醇，故a正确；
b．乙二醇的分子式为C2H6O2，可看成是CO和H2按物质的量之比2:3合成乙二醇，故b正确；
c．乙二酸的分子式为C2H2O4，则CO和H2无法按一定物质的量之比合成乙二酸，故c错误；
d．尿素分子式为CON2H4，合成气CO和H2中不含氮元素，则CO和H2无法合成尿素，故d错误；
故答案为cd；
(4)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数表达式K=；平衡常数K减小，说明反应进行的限度降低，平衡向逆反应方向；
(5)图示可知反应中反应进行到10min时达到平衡状态，此时CO2的变化物质的量为1.0mol-0.25mol=0.75mol，由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知H2的变化物质的量为0.75mol×3=2.25mol，则从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)===0.1125mol/(L·min)；
(6)为提高CH3OH的产量，改变条件促进平衡正向移动，可以是将CH3OH液化，及时移走或适当增大压强；
(7)25℃，1.01×105Pa时，16g 液态甲醇物质的量为0.5mol，完全燃烧，当恢复到原状态时，放出369.2kJ的热量，1mol甲醇完全燃烧生成液态水释放的能量为369.2kJ×2=738.4kJ，则该反应的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.4 kJ•mol-1。
16． K＝c(CH3OH)/［c(CO)·c2(H2)］ 减小 2nB/3tB　mol·(L·min)－1 b  c Cu2O＋CO2Cu＋CO2
【详解】（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝c(CH3OH)/［c(CO)·c2(H2)］。从图象可知，温度高时平衡体系中甲醇含量减少，可以推出CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应放热，因此温度升高后，K值减小。
（2）从图象可以看出在500℃tB时刻达到平衡，此时甲醇物质的量为nB,反应消耗氢气物质的量为2nB，可求出氢气的平均反应速率为2nB/3tBmol·(L·min)－1。
（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，加压时，反应物和生产物浓度均增大，正、逆反应速率都加快，由勒夏特列原理可知，加压时平衡右移。
a．氢气的浓度增大，，a错误；        
b．正反应速率加快，逆反应速率也加快，b正确；
c．平衡向右移动，甲醇的物质的量增加，c正确；
d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)减小，d错误。
有关该体系的说法正确的是bc：
（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，一氧化碳与氧化亚铜反应生成铜和二氧化碳，根据平衡移动原理可知，少量二氧化碳的存在可以抑制该化学平衡向正向移动，用化学方程式表示为：Cu2O＋CO2Cu＋CO2。
17． 磷、钾（或P、K） 三角锥型 极性 离子 酸 NH4++H2ONH3·H2O+H+，NH4+水解使溶液显酸性，长期使用使土壤酸化 加快反应速率、使平衡向正反应方向移动、压强过高，会导致成本升高 Al NO3-中+5价的N 20NA
【分析】（1）化学肥料的主要分为氮肥、磷肥、钾肥；
（2）N原子核电荷数为7、核外有7个电子，NH3分子的空间构型是三角锥形，氨气属于极性分子；
（3）NH4Cl就是常见的铵盐，铵盐是离子化合物，NH4Cl是强酸弱碱盐，铵根离子在水溶液中发生水解反应，使溶液呈酸性；
（4）N2+3H22NH3，该反应为反应前后气体分子数减小的放热反应，增大压强可以加快反应速率，提高原料的转化率，但是压强过高，会导致成本升高；
（5）6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-，依据反应前后化合价的变化，判断氧化剂、还原剂；
【详解】（1）化学肥料的主要分为氮肥、磷肥、钾肥，故肥料的三要素，除了氮还有磷和钾；
（2）NH3分子的空间构型是三角锥形，氨气属于极性分子；N原子核外有7个电子，其原子的结构示意图是；
（3）NH4Cl就是常见的铵盐，铵盐是离子化合物，故NH4Cl属于离子晶体；NH4++H2ONH3·H2O+H+，故长期使用含NH4Cl的氮肥会使土壤酸化；
（4）N2+3H22NH3，该反应为反应前后气体分子数减小的放热反应，工业上通常以铁触媒为催化剂，在500℃左右，催化剂的活性比较大，20~50MPa下合成氨气，加快反应速率、使平衡向正反应方向移动，但是压强过高，会导致成本升高；
（5）6NO3-+10Al+18H2O→3N2↑+10Al(OH)3+6OH-，该反应前后铝元素的化合价升高，氮元素的化合价降低，故Al是还原剂， NO3-中的N元素被还原；该反应中每生成1molN2转移20mol电子，故当生成2mollN2，转移的电子数是20NA 。
18． 均为分子晶体，COCl2式量较大，范德华力较强，沸点较高 bc 0.0025mol/(L·min) 分离出CO K1；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（4）取少量 K2FeO4 加入浑浊的泥浆水中，发现产生气体，搅拌，浑浊的泥浆水很快澄清，可知 K2FeO4 的净水原理为K2FeO4 在中性溶液中快速产生氧气，生成氢氧化铁吸附泥浆，沉降下来，达到净水的目的，
故答案为：K2FeO4 在中性溶液中快速产生氧气，生成氢氧化铁吸附泥浆，沉降下来，达到净水的目的。