I．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相对位置如图所示，其中Y所处的周期序数与族序数相等。按要求回答下列问题：
（1）写出X的原子结构示意图 。
（2）列举一个事实说明W非金属性强于Z 。
（3）含Y的某种盐常用作净水剂，其净水原理是 （用离子方程式表示）。
II．运用所学化学原理，解决下列问题：
（4）氰化物多数易溶于水，有剧毒，其中HCN是易挥发的弱酸，已知：Ka(HCN)=6.17x10－10。处理含CN－废水时，用NaOH溶液调节至pH=9时（常温），c(CN－) c(HCN)（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）已知：
①C(s)+O2(g)===CO2(g)；△H ="a" kJ·mol－1；
②CO2(g) +C(s)===2CO(g)；△H ="b" kJ·mol－1；
③Si(s)+ O2(g)===SiO2(s)；△H ="c" kJ·mol－1。
工业上生产粗硅的热化学方程式为 。
（6）已知：CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)。下表为该反应在不同温度时的平衡常数。
该反应的△H 0（填“＞”、“＜”）；500℃时进行该反应，且CO和H2O起始浓度相等，CO平衡转化率为 。
（7）一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示。
写出电极A的电极反应式 。
PM2.5是连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
| 离子 |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42－ |
NO3－ |
Cl－ |
| 浓度/mol•L-1 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据计算PM2.5试样的pH 。
（2）NOx汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：
则N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为_________________。
（3）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：
①用离子方程式表示反应器中发生的反应：_________________。
②将生成的氢气与氧气分别通入两个多孔惰性电极，KOH溶液作为电解质溶液，负极的电极反应式_________________。
（4）为了改善环境，中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。
①有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是________(填序号)。
A．电解水制氢：2H2O
2H2↑＋O2↑
B．高温使水分解制氢：2H2O(g)
2H2＋O2
C．太阳光催化分解水制氢
2H2O
2H2↑＋O2↑
D天然气制氢：CH4＋H2O(g)
CO＋3H2
②CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g);ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
从3 min到9 min，v(H2)＝_______mol·L－1·min－1。
③能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
④工业上，CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。
| 温度/℃ |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
| 平衡常数 |
667 |
13 |
1.9×10－2 |
2.4×10－4 |
1×10－5 |
A．该反应正反应是放热反应
B．该反应在低温下不能自发进行，高温下可自发进行
C．在T ℃时，1 L密闭容器中，投入0.1 mol CO和0.2 mol H2，达到平衡时，CO转化率为50%，则此时的平衡常数为100
D．工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250 ℃，是因为此条件下，原料气转化率最高
A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F同周期，A与D同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体。请回答下列问题。
（1）元素D在周期表中的位置________。
（2）C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)____。
（3）由A、B、C三种元素以原子个数比4∶2∶3形成化合物X，X中所含化学键类型有________。用电子式表示当C、D按1：1所组成化合物的形成过程________。
（4）若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
（5）若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式：_______________________________________________________。
尿素[CO（NH2）2]是首个由无机物人工合成的有机物。
（1）工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为______________________________。
（2）当氨碳比n(NH3)/ n(CO2)＝4时，CO2的转化率随时间的变化关系如下图所示。
①A点的逆反应速率v逆（CO2）________B点的正反应速率v正（CO2）（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②NH3的平衡转化率为________。
③一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 （填字母，下同）。
a．容器中的压强不变 b．3mol N—H键断裂的同时断裂2 molH—O键
c．c（CO2）=c（H2O） d.．c（CO2）的浓度保持不变
（3）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如下图所示。
①电源的负极为________（填“A”或“B”）。
②阳极室中发生的反应依次为___________________、___________________。
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将________（填“增大”、“减小”或“不变”）；若两极共收集到气体11.2 L（标准状况），则除去的尿素为________g（忽略气体的溶解）。
V、W、X、Y、Z是原子序数依次递减的五种常见元素。X元素是地壳中含量最多的元素，Y、Z组成气态化合物M的水溶液呈碱性，W的单质在X2中燃烧的产物可使品红溶液褪色，V是一种历史悠久，应用广泛的金属元素。请回答：
（1）Y元素在周期表中的位置是 ；写出X、Z两种元素组成的一种化合物的一种用途 。
（2）由以上五种元素两两组合所形成的化合物中，有一种物质能与水反应生成气体且属于氧化还原反应，请写出该反应的化学方程式 。
（3）X、Y、Z三种元素可组成一种强酸U，M在适当条件下被U吸收生成一种盐。常温下该盐的水溶液的pH 7（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（4）W（s）+O2（g） WO2（g）；
H1 W（g）+O2（g） WO2（g）；H2
则Hl （填“＞”或“＜”或“=”）H2。
（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以Y2、Z2为电极反应物，以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，试写出该电池的正极反应式 ；放电时溶液中H+移向 （填“正”或“负”）极。
（6）若将V金属投入到硫酸溶液中，生成了浅绿色溶液N。写出N的溶液与K2Cr2O7酸性溶液反应的离子方程式： 。
已知有机物之间能发下如下反应：
下列有机化合物A～H有如下图所示的转化关系：
其中，化合物D的分子式为C10H10O，其苯环上的一氯代物只有两种；F的分子式为C10H8O，且所有碳原子在同一平面上。请回答下列问题：
（1）物质I的结构简式 。
（2）反应①的反应类型为 ；反应②的条件为 。化合物F的核磁共振氢谱（1H-NMR）显示有 个峰。
（3）写出下列反应的化学方程式：
CH3CHO与足量HCHO反应 。反应③ 。
（4）化合物D有多种同分异构体，满足下列条件的有 种（一个碳原子上不可能两个双键）
①属于酚类；
②结构中除苯环外无其他环；
③苯环上只有两种互为对位的取代基。
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