氮、磷、砷、锑、铋、镆为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题：

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1. 氮、磷、砷 $\text{[math]}$ 、锑 $\text{[math]}$ 、铋 $\text{[math]}$ 、镆 $\text{[math]}$ 为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题：

(1) 砷在元素周期表中的位置。 $\text{[math]}$ 的中子数为。

已知： $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ，白磷）＝ $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ，黑磷） $\text{[math]}$ ；

$\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ，白磷）＝ $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ，红磷） $\text{[math]}$ ；

由此推知，其中最稳定的磷单质是。

(2) 氮和磷氢化物性质的比较：

热稳定性： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“＞”“＜”）。

沸点： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“＞”“＜”），判断依据是。

(3) $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 与卤化氢的反应相似，产物的结构和性质也相似。下列对 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应产物的推断正确的是（填序号）。

a．不能与 $\text{[math]}$ 反应 b．含离子键、共价键 c．能与水反应

(4) $\text{[math]}$ 能发生较强烈的水解，生成难溶的 $\text{[math]}$ ，写出该反应的化学方程式，因此，配制 $\text{[math]}$ 溶液应注意。

(5) 在1L真空密闭容器中加入a mol PH₄I固体， $\text{[math]}$ 时发生如下反应：
$\text{[math]}$ ①

$\text{[math]}$ ②

$\text{[math]}$ ③

达平衡时，体系中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ ℃时反应①的平衡常数 $\text{[math]}$ 值为（用字母表示）。

【考点】

化学平衡常数; 化学平衡的影响因素; 元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;

【答案】

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综合题普通

1. 将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 两种引发温室效应的气体转化为合成气( $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ )，可以实现能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。

(1) 利用 $\text{[math]}$ 在一定条件下重整的技术可得到富含 $\text{[math]}$ 的气体，重整过程中的催化转化原理如图所示。

已知：i. $\text{[math]}$

ii. $\text{[math]}$

①过程I反应的化学方程式为。

②该技术总反应的热化学方程式为。

③反应i甲烷含量随温度变化如图1，图中 $\text{[math]}$ 四条曲线中的两条代表压强分别为 $\text{[math]}$ 时甲烷含量曲线，其中表示 $\text{[math]}$ 的是

(2) 甲烷的水蒸汽重整涉及以下反应

I. $\text{[math]}$

II. $\text{[math]}$

在一密闭体积可变容器中，通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生甲烷的水蒸汽重整反应。

①反应I的平衡常数的表达式为。

反应II平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)。

②压强为 $\text{[math]}$ 时，分别在加 $\text{[math]}$ 和不加 $\text{[math]}$ 时，平衡体系 $\text{[math]}$ 的物质的量随温度变化如图2所示。温度低于700℃时，加入 $\text{[math]}$ 可明显提高混合气中 $\text{[math]}$ 的量，原因是。

综合题普通

2. 硫油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：

(1) 已知下列反应的热化学方程式：

$\text{[math]}$

写出 $\text{[math]}$ 热分解反应 $\text{[math]}$ 自发反应的条件及判据。

(2) 较普遍采用的 $\text{[math]}$ 处理方法是克劳斯工艺，即利用反应 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 生成单质硫。另一种方法是利用反应 $\text{[math]}$ 高温热分解 $\text{[math]}$ 。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优缺点是。

(3) 热解 $\text{[math]}$ 可制备 $\text{[math]}$ 。根据文献，将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合气体导入石英管反应器热解 $\text{[math]}$ 一边进料，另一边出料 $\text{[math]}$ ，发生如下反应；

Ⅰ： $\text{[math]}$

Ⅱ： $\text{[math]}$

总反应：Ⅲ： $\text{[math]}$

投料按体积之比 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ，并用 $\text{[math]}$ 稀释；常压、不同温度下反应相同时间后，测得 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的体积分数如表：

温度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

请回答：

$\text{[math]}$ 下列说法正确的是。

A．其他条件不变时，用空气替代 $\text{[math]}$ 作稀释气体，对实验结果几乎无影响

B．其他条件不变时，温度越高， $\text{[math]}$ 的转化率不一定越高

C．在 $\text{[math]}$ 范围内 $\text{[math]}$ 其他条件不变 $\text{[math]}$ 随着温度升高， $\text{[math]}$ 的体积分数先升高后减低

D．恒温恒压下，增加 $\text{[math]}$ 的体积分数， $\text{[math]}$ 的浓度升高

$\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 反应条件下，只充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 气体进行 $\text{[math]}$ 热分解反应。已知反应一开始， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 平衡时混合气中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的分压相等，则平衡常数 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 对于气相反应，用某组分 $\text{[math]}$ 的平衡压强 $\text{[math]}$ 代替物质的量浓度 $\text{[math]}$ 也可表示平衡常数，记作 $\text{[math]}$ ，如 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为平衡总压强， $\text{[math]}$ 为平衡系统中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数 $\text{[math]}$ 。

(4) 工业上用氯苯 $\text{[math]}$ 和硫化氢 $\text{[math]}$ 高温下反应来制备苯硫酚 $\text{[math]}$ ，但会有副产物苯 $\text{[math]}$ 生成。

Ⅰ： $\text{[math]}$

Ⅱ： $\text{[math]}$

已知反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ，且两个反应同时发生，请在如图画出恒温恒容条件下反应主产物苯硫酚的物质的量浓度随时间变化趋势曲线。

综合题困难

3. 工业生产中产生的烟气中常含有氮氧化物 $\text{[math]}$ ，为了防止污染大气，排放前需要经过适当处理脱除 $\text{[math]}$ 。

(1) 在一定条件下，可用CO还原NO，其原理为： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

已知：标准摩尔生成焓指标准状态下由最稳定的单质合成1 mol该物质的焓变。一些物质的燃烧热或标准摩尔生成焓如下表所示。

物质	C(s)	CO(g)	NO(g)
燃烧热 $\text{[math]}$ (kJ/mol)	-393.5
标准摩尔生成焓 $\text{[math]}$ (kJ/mol)	0	-110.5	+90.5

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

②下列措施能够同时提高上述反应的速率和NO平衡转化率的是(填标号)。

A．使用催化剂 B．及时分离生成的 $\text{[math]}$ C．升高温度 D．提高CO的浓度

③一定温度下，在体积恒为2L的密闭容器中通入CO与NO各2 mol，初始压强为20 kPa．仅发生上述反应，达到平衡后， $\text{[math]}$ ，则此温度下该反应的压强平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。再向容器中通入2 mol $\text{[math]}$ 和1 mol $\text{[math]}$ ，达到新的平衡时，混合气体中NO的体积分数相比原平衡(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2) CO也可以还原 $\text{[math]}$ ，反应原理为： $\text{[math]}$ 。

研究发现，该反应分两步进行：

第一步： $\text{[math]}$ (慢反应)

第二步： $\text{[math]}$ (快反应)

已知：此条件下，该反应的化学反应速率 $\text{[math]}$ (k为速率常数，只与温度有关)。下列分析正确的是_________(填标号)。

A. 增大 $\text{[math]}$ 浓度，该反应速率增大 B. 增大CO浓度，该反应速率几乎不变 C. $\text{[math]}$ 是该反应的催化剂 D. 第一步反应的活化能小于第二步反应

(3) 工业烟气中的 $\text{[math]}$ 常常无法完全脱除，可用下图所示装置来测定工业烟气中 $\text{[math]}$ 的脱除率，其原理如下：

测定开始前，电解质溶液中 $\text{[math]}$ 。测定时，将含 $\text{[math]}$ 的烟气中通入电解质溶液中使 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应 $\text{[math]}$ 被还原为NO，烟气中其他成分均不参与反应)。此时电解池自动开始工作，直到 $\text{[math]}$ 重新变为n，电解自动结束。

①装置工作时，阴极反应的电极反应式为：， $\text{[math]}$ 被 $\text{[math]}$ 还原的离子方程式为。

②将某工业烟气分为等体积的两份，其中一份直接通入该装置，另一份脱除部分 $\text{[math]}$ 后再通入该装置，两次电解过程中转移的电子量分别为a mol、b mol，则本次 $\text{[math]}$ 脱除率为。

综合题普通