CH4(g)= C(s)+2H2(g) ΔH/(kJ·mol?1) 活化能/ (kJ·mol?1) 催化剂X 催化剂Y 75 33 43 CO2(g)+ C(s)= 2CO(g) 172 91 72 ①由上表判断，催化剂X____Y（填“优于”或“劣于”），理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时同相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是________填标号）。
A．K积、K消均增加
B．v积减小，v消增加
C．K积减小，K消增加 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
?0.5?②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方v=k·p(CH4)·?p(CO2)?? （k为速率常数）。在
p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。
mol?1、A；⑵①劣于、X利于积碳反应而不利于消碳反应、A、D；② 【答案与解释】⑴+247 kJ·
⑴依据盖斯定律：
⑵①从表中分析得知，催化剂X相对于催化剂Y而言，催化积碳反应时活化能相对较低，而催化消碳反
5
应时，活化能却相对较高，不利于消碳反应；
无论是积碳反应也好，还是消碳反应也好，它们的正反应方向都是吸热反应，因此升高温度，平衡均向正反应方向移动，所以A正确；随着温度的不断升高，积碳量减少，说明消碳反应的速率大于积碳反应的速率；D正确；
②已知积碳的生成速率与CH4的压强成正比，与CO2的气压成反比，而图中的积碳生成速率依：c、b、a递增，则a、b、c中的CO2的气压依a、b、c减小；固有10．（15分）
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：
3H2O作感光剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方（1）晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·程式为：2K3[Fe(C2O4)3]
2FeC2O4 +3K2C2O4 +2CO2↑；显色反应的化学方程式为______________。
（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是________________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。
③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是_____________________________。
④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是：________________。（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
L-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的①称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c mol·现象是___________________________。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V ml。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。
【答案与分析】⑴3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4；⑵①排尽装置中的空气（氧气）；②CO2、CO；③先停止加热，继续通入氮气，直到装置冷却为止。④取少量的残留物于烧杯中，加入适量的稀盐酸，充分反应后，往烧杯中滴加几滴KSCN溶液，观察现象，如果出现血红色，即说明有Fe2O3存在。⑶①滴入的KMnO4溶液使溶液呈紫红色，振荡，半分钟内不能褪去。② 分析：⑴亚铁离子与赤血盐{K3[Fe(CN)6]}反应生成普鲁士蓝而出现蓝色，⑵①为了防止三草酸合铁酸钾分解生成的亚铁被氧化成三价铁，通入氮气的目的就是将装置中的空气排除干净，②实验中观察到装置
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B和F中的澄清石灰水均变浑浊，B中的澄清石灰水是因为与三草酸合铁酸钾分说明前后均有CO2生成，解生成的CO2作用而生成CaCO3变浑浊，而F中的澄清石灰水则是因为三草酸合铁酸钾分解生成的CO还原CuO生成的CO2与之作用生成的CaCO3而变浑浊。③防止倒吸的最好方法就是在停止加热后，还要继续通入氮气，直到整个装置冷却，这样还可以避免生成的草酸亚铁被氧气氧化成草酸铁。④检验三价铁的可行之法就是用KSCN溶液与含有三价铁离子的溶液作用。固先将残留物用盐酸溶解成含有三价铁的溶液后，再滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色变化情况。⑶①用酸性KMnO4滴定草酸盐时，首先草酸根（C2O42-）被氧化成二氧化碳，当反应完全时，滴入的酸性高锰酸钾溶液使溶液呈现紫色，并且在半分钟内不褪色，可以据此判断滴定完全。②亚铁离子与高锰酸根离子反应的离子反应方程式是：
，则反应中消耗的
∴
Fe%= （二）选考题：共15分。请考生从2题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 11．[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）
硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：
熔点/℃ 沸点/℃ 回答下列问题：
（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为__________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________形。
（2）根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同其他分子的是_________。
（3）图（a）为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为__________。
H2S ?85.5 ?60.3 S8 115.2 444.6 FeS2 >600（分解） SO2 ?75.5 ?10.0 SO3 16.8 45.0 H2SO4 10.3 337.0
（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_____形，其中共价键的类型有______种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。
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（5）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为___________g·cm?3；晶胞中Fe2+位于S2所形成的正八面体的体心，该正八面
2?体的边长为______nm。
3d6
【答案与分析】⑴
4s2
、纺锤型；⑵H2S;⑶S8属于分子晶体，熔点高低与其
相对分子质量的大小直接相关，因为S8的相对分子质量比SO2大的多，因此其熔沸点比SO2高许多。⑷sp3杂化、σ键、π键和配位键。⑸
、。
分析：⑴基态FE原子的电子排布式为：[AR]3d64s2，其中价电子电子排布式为：3d64s2，即其价电子轨
3d6
道排布式为：
4s2
⑵根据价层电子对互斥理论（简称VSEPR理论），中心原子价电子对的计算H2S分子中的S原子的
价电子对数为，而SO2和SO3中的S原子的价电子对数均为3对，固选H2S；
⑶分子晶体的熔沸点高低与其分子间作用力即：范德华力大小直接相关，而范德华力的大小又与其
相对分子质量的大小有关，相对分子质量越大的，则其熔沸点越高。
⑷SO3中心原子S原子的价电子对数是3对且与配位的氧原子个数相等，根据VSEPR理论，S原子价
O
S O 电子对采用平面正三角型，结构如图所示：
O
，其中含有σ键、π键和配位键。
⑸晶胞中含有4个FeS2,则晶胞的质量为g，而晶胞的体积为（a×10-7）3cm3。所以
密度为。
12．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）
以葡萄糖为原料制得的山梨醇（A）和异山梨醇（B）都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物，由葡萄糖为原料合成E的过程如下：
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