(15分) 硼和铝位于同一主族，它们可以形成许多组成和性质类似的化合物，一种用硼镁矿(Mg2B2O5·H2O)制取单质硼的工艺流程图如下：
回答下列问题：
（1）Mg2B2O5·H2O中B的化合价为_____________。
（2）溶液a、溶液b中溶质的化学式分别为_________、_________。
（3）写出步骤①的化学方程式_______________________________。
（4）写出步骤⑤的化学方程式_______________________________。
（5）步骤③中化学反应可以发生的原因是______________________。
（6）BF3是有机化学中常用的酸性催化剂，BF3分子中B和F最外层的电子数分别为_____、______个。
（7）乙硼烷(B2H6)是一种气态高能燃料，写出乙硼烷在空气中燃烧的化学方程式____。
铝是自然界中含量最高的金属元素,以铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2）为原料通过以下途径制备氯化铝晶体：
（1）X是__________（填名称）。
（2）已知Y是氧化铝，目的是调节溶液的pH，根据下表数据，溶液的pH应保持在_______范围。
| |
氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
| Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
| Al3+ |
4.0 |
5.2 |
（3）检验滤液C中既不存在Fe2+又不存在Fe3+的操作步骤是： （注明试剂、现象）。
（4）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为 （填代号）。
（5）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7－和AlCl4－组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。电镀是钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。不用AlCl3水溶液作电解液的原因是 。
近年来，碳和碳的化合物在生产生活实际中应用越来越广泛。
（1）CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，焦炭、天然气（主要成分为CH4）、重油、煤在高温下均可与水蒸气反应制得合成气。已知某反应的平衡常数表达式为：K＝
，它所对应的化学方程式为： 。
（2）甲醇是一种重要的化工原料，在日常生活中有着广泛的应用。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）
反应Ⅱ：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）
在以上制备甲醇的两个反应中：反应Ⅰ优于反应Ⅱ，原因为_________________。
（3）在Cu2O/ZnO做催化剂的条件下，将1molCO(g)和2molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中合成CH3OH(g)，反应过程中，CH3OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如下图所示。
根据题意回答下列问题：
①正方应是______反应（填“放热”或“吸热”）；500℃时平衡常数K= 。
②在300℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ 。
③若其它条件不变，对处于Z点的体系，将体积压缩至原来的1/2，达到新的平衡后，下列有关该体系的说法正确的是 。
a．氢气的浓度与原平衡比减少 b．正、逆反应速率都加快
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，反应体系中含少量的CO2有利于维持Cu2O的量不变，原因是： （写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明）。
（3）甲烷是一种清洁能源，也可用于燃料电池。某甲烷燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见下图）。A物质的化学式是_________；该原电池的负极反应式可表示为 。
短周期元素A、B、C在周期表中所处的位置如表所示。A、B、C三种元素原子的质子数之和为37，回答下列问题：
（1）与A元素同周期且金属性最强的元素原子的结构示意图为 。实验室可用无水乙醇处理少量残留的该金属单质，化学方程式为________________，该反应的基本反应类型是_________。
（2）列举一个事实说明C非金属性强于A: ______________(用化学方程式表示)。要清洗附着在试管壁是的C单质，可选用的试剂是___________。
（3）已知：①C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H＝akJ·mol-1；②CO2(g) +C(s)＝2CO(g) △H＝b kJ· mol-1；③A(s)+ O2(g)＝AO2(s) △H＝ckJ·mol-1。工业上生产A的热化学方程式为____________（用相应的符号表示，下同）。
（4）NaBO2是B元素形成的一种含氧酸盐，某同学把新制的氯水加到NaBO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成B的另一种含氧酸盐NaBO3和HCl，请写出反应的离子方程式：_______________。
（5）已知饮用水中的BO3－ 对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中BO3－的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将BO3－还原为B2，请配平化学方程式：
10Al+6NaBO3 + 4NaOH + 18H2O＝□ ________ + 3B2↑。
若生成标况下的B2体积为5.6L，则反应过程中转移电子的物质的量为________。
在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应，各物质的起始加入量如下：A、B和C均为4.0 mol、D为6.5 mol、F为2.0 mol，设E为x mol，当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中位置，请填写以下空白。
（1）若x＝4.5，则右侧反应在起始时向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行，要使起始反应维持向该方向进行，则x的取值范围__________。
（2）若x＝4.5和5.0，则在这种情况下，当反应达平衡时，A的物质的量是否相等？__________(填“相等”、“不相等”或“不能确定”)，其理由是__________________。
在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)
2NO2(g)，随温度的升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
（1）反应的△H 0(填“＞”或“＜”)；
100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。
在0～60s时段，反应速率v(N2O4)为 mol•L-1•s-1；反应的平衡常数K1= mol/L。
（2）100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020mol•L-1•s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。则：
① T 100℃(填“＞”或“＜”)。
② 计算温度T时反应的平衡常数K2= mol/L。
（3） 温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，则平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
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