天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。
（1）科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。
①写出铜电极表面的电极反应式 。
②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量 （选填“盐酸”或“硫酸”）。
（2）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS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 。
（3）天然气的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2(g)＋CH4(g) 
2CO(g)＋2H2(g) 。
①该反应的平衡常数表达式为 。
②在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示，则压强P1 P2（填“大于”或“小于”）；压强为P2时，在Y点：v(正) v(逆)（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（4）天然气也可重整生产化工原料，最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为106，其核磁共振氢谱如图2，则X的结构简式为 。
某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是，他们先对固体A、B进行鉴别，再通过实验进行性质探究。
（1）分别加热固体A、B，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为 。
（2）称取两种固体各2 g，分别加入两个小烧杯中，再各加10 mL 蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，恢复至室温，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得出结论 。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中，盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是
（填字母序号）。
a．溶液温度下降 b．溶液温度升高
c．滴入酚酞后呈无色 d．滴入酚酞后呈红色
（3）如图所示，在气密性良好的装置I和II中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。
①两试管中均产生气体， （填“I”或“II”）的反应程度更为剧烈。
②反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温，下列说法正确的是 。
a．装置I的气球体积较大 b．装置II的气球体积较大
c．生成气体的体积根据盐酸计算 d．生成气体的体积根据固体计算
（4）同学们将两种固体分别配制成0．5 mol·L-1的溶液，设计如下方案并对反应现象做出预测：
| 实验方案 |
预测现象 |
预测依据 |
| 操作1：向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0．5 mol·L-1CaCl2溶液 |
有白色沉淀 |
Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大，能与CaCl2发生反应Ca2+ + CO32- = CaCO3↓。 |
| 操作2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0．5 mol·L-1CaCl2溶液 |
无白色沉淀 |
NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小，不能与CaCl2反应。 |
实施实验后，发现操作2的现象与预测有差异：产生白色沉淀和气体。则该条件下，NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为 。
已知A、B、C、D、E五种主族元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。A、C同主族，可形成离子化合物CA；B、D同主族，可形成DB2、DB3两种分子。请回答下列问题：
（1）元素E在元素周期表中的位置是
（2）A、B两种元素能形成两种常温下呈液态的化合物M、N，具有强氧化性的化合物M的电子式可表示为 ；化合物N在同主族元素形成有具有相同结构的物质中，具有较高的沸点，其原因是 。
（3）A、B、C、D中的三种或四种元素能形成多种离子化合物，其水溶液呈碱性的有 （写出所有化合物，用化学式表示，下同），呈酸性的有 （写出所有化合物）。
（4）元素B、E的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有 （写出其中两种物质的化学式）。
在下列各变化中，E为无色无味的液体（常温下），F为淡黄色粉末，G为常见的无色气体（反应条件均已省略）。回答下列问题：
（1）在反应②中，每生成 2．24L 气体G（标准状况）时，该反应转移电子的物质的量是 mol。
（2）若反应①在加热条件下进行，单质A和化合物B按物质的量之比为1:2发生反应，且C、D是两种均能使澄清的石灰水变浑浊的无色气体，则反应①的化学方程式是 。
（3）若反应①在溶液中进行，A是一元强碱，B是一种酸式盐，D是一 种使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，且B遇盐酸能生成使品红溶液褪色的气体。在加热条件下，当A过量时，反应①的离子方程式是 。
( 4)由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：TiO2→TiCl4
Ti
①C(s) + O2(g) = CO2(g)； △H = －393．5 kJ•mol-1
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)； △H = －566 kJ•mol-1
③TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(s) + O2(g)； △H =" +141" kJ•mol-1
则TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)= TiCl4(s) + 2CO(g) 的△H = _________________。
决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
（1）下图是石墨的结构，其晶体中存在的作用力有 （填序号） 
A：σ键 B：π键 C：氢键 D：配位键 E：分子间作用力 F：金属键 G：离子键
（2） 下面关于晶体的说法不正确的是___________
| A．晶体熔点由低到高：CF4<CCl4<CBr4<CI4 |
| B．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅 |
| C．熔点由高到低：Na>Mg>Al |
| D．晶格能由大到小：NaF> NaCl> NaBr>NaI |
（3）CaF2结构如图Ⅰ所示，Cu形成晶体的结构如Ⅲ所示，Ⅱ为H3BO3晶体结构图(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ
① 图I所示的晶体中与Ca2+离子最近且等距离的Ca2+离子数为 ，
图III中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为 ；
② H3BO3晶体中B原子杂化方式______ ; CNO-的形状为____________;
③ 三种晶体中熔点高低的顺序为 (填空化学式)，
H3BO3晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为
（4） 碳的某种单质的晶胞如右图所示，一个晶胞中有_____个碳原子；若该晶体的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为_ ____cm(用代数式表示)
I．已知：反应①H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH=" —184" kJ/mol
②4HCl(g)+O2(g) 
2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=" —115.6" kJ/mol 
请回答：
（1）H2与O2反应生成气态水的热化学方程式
（2）断开1 mol H—O 键所需能量约为 kJ。
II．实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知某反应的平衡表达式为： 
，它所对应的化学方程式为： 。
（2）已知在400℃时，N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0 的K="0.5," 则400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正 V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。欲使得该反应的化学反应速率加快，同时使平衡时NH3的体积百分数增加，可采取的正确措施是 （填序号）
A．缩小体积增大压强 B．升高温度 C．加催化剂 D．使氨气液化移走
（3）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：A(g) + 3B(g) 2C(g) + D（s） ΔH，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：
| t/K |
300 |
400 |
500 |
… |
| K/(mol·L－1)2 |
4×106 |
8×107 |
K1 |
… |
请完成下列问题：
①判断该反应的ΔH 0（填“>”或“<”）
②在一定条件下，能判断该反应一定达化学平衡状态的是 （填序号）。
A．3v(B)（正）=2v(C)（逆） B．A和B的转化率相等
C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变
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