元素X、Y、Z、M是初中常见的四种元素。有关信息如下表：
| 元素 |
有关信息 |
| X |
可形成相对分子质量最小的气体单质 |
| Y |
形成的一种单质是天然存在的最硬的物质 |
| Z |
期单质约占空气总体积的1/5 |
| M |
人体内含量最高的金属元素 |
（1）M元素的名称是________________。
（2）Y形成的天然存在的最硬的物质是_________，此物质不属于_______（填“有机物”或“无机物”）
（3）由X、Y两种元素组成的最简单的有机物是_______（填化学式），该有机物中X元素的质量分数为______________。
（4）由Y、Z两种元素组成的能用于人工降雨的固体物质是_______。
（5）由Z、M 两种元素按原子个数比1︰1组成的化合物，俗称_______，写出它与水反应的化学方程式_____________________。
(16+2分)目前低碳经济已成为科学家研究的主要课题之一,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起全世界的关注：
（1）用电弧法合成的储氢材料常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这些杂质颗粒通常用硫酸酸化的锰酸钾氧化除去，在反应中，杂质碳被氧化为无污染气体而除去，Mn元素转变为Mn2+，请写出对应的化学方程式并配平： ；
（2）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，得到如下两组数据：
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
| H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
| 1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
| 2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验2条件下的H2O 体积分数为 ；
②下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是 ；
a.单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol CO
b.容器内压强不再变化
c.混合气体密度不再变化
d.混合气体的平均相对分子质量不再变化
e.CO2的质量分数不再变化
③已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值（lgK）如下表:
| 气化反应式 |
lgK |
||
| 700K |
900K |
1200K |
|
| C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g） |
-2.64 |
-0.39 |
1.58 |
| C（s）+2H2O（g）＝CO2（g）+2H2（g） |
-1.67 |
-0.03 |
1.44 |
则反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在900K时，该反应平衡常数的对数值（lgK）＝ _。
（3）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) △ H 1＝－393.5kJ·mol－1
CO2(g)＋C(s) ＝2CO(g) △ H 2＝＋172.5kJ·mol－1
S(s)＋O2(g) ＝SO2(g) △ H 3＝－296.0kJ·mol－1
请写出CO除SO2的热化学方程式 。
（4）25℃时，在20 mL0.1 mol/L醋酸中加入V mL0.1 mol/LNaOH溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示，
下列说法正确的是________。
A．pH＝3的CH3COOH溶液和pH＝11的CH3COONa溶液中，由水电离出的c(OH—)相等
B．①点时pH＝6，此时溶液中，c(CH3COO—)－c(Na+)＝9.9×10-7mol/L
C．②点时，溶液中的c(CH3COO—)＝c(Na+)
D．③点时V＝20mL，此时溶液中c(CH3COO—)< c(Na+)＝0.1mol/L
（5）下图是一种新型燃料电池,它以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问题：
①写出A极发生的电极反应式 ；
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与 极（填“C”或“D”）相连。
（14+2分）已知元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大。X基态原子的核外电子分布在3个能级，且各能级电子数相等，Z是地壳中含量最多的元素，W是电负性最大的元素，元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和。另有R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族，外围电子层有2个未成对电子。请回答下列问题。
（1）微粒
的中心原子杂化类型为 ，化合物YW3的空间构型为 。
（2）R基态原子的电子排布式为 。
（3）一种新型超导晶体的晶胞如图所示，则该晶体的化学式为 ，
其中一个Q原子紧邻 个R原子。
（4）R的氢氧化物能溶于含XY－离子的溶液生成一种配离子[R(XY)4]2-，该反应的离子方程式是 。弱酸HXY分子中存在的σ键与π键的数目之比为 。
过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：
已知：CaO2·8H2O是一种白色固体，微溶于水，加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。
（1）完成用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是：CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2O==CaO2·8H2O↓＋________；
（2）检验“水洗”是否合格的操作方法是_________________________________________；
（3）沉淀时常用冰水控制温度在0 ℃左右，其可能原因是(写出两种)：
① ; ②____________________________。
（4）测定产品中CaO2的含量的实验步骤：【已知：I2＋2S2O32-＝2I－＋S4O62-】
第一步：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2 mol·L-1的H2SO4溶液，充分反应。
第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步：逐滴加入浓度为c mol·L-1的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液V mL。
①CaO2的质量分数为____________(用字母表示)；
②某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO2的质量分数可能________(填“不受影响”、“偏低”或“偏高”)，原因是___________________。
二甲醚（CH3OCH3）是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上以CO和H2为原料生产二甲醚CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应：
①CO（g） + 2H2（g）
CH3OH（g） △H1＝－Q1 kJ·mol－1
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+ H2O（g） △H2＝－Q2 kJ·mol－1
③CO（g）+ H2O（g）CO2（g） + H2（g） △H3＝－Q3 kJ·mol－1
回答下列问题：
（1）新工艺的总反应3H2（g）+ 3CO（g）
CH3OCH3（g）+ CO2（g）的热化学方程式为_________。
（2）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g) + 2H2(g)CH3OH (g) △H
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(Κ)。
| 温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
| K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
① 由表中数据判断ΔH 0 (填“ ＞”、“=”或“＜”)。能够说明某温度下该反应是平衡状态的是
A.体系的压强不变
B.密度不变
C.混合气体的相对分子质量不变
D.c(CO)=c(CH3OH)
② 某温度下，将 2mol CO和 6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应 10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，计算此温度下的平衡常数K= 。
（3）工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为：N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) ΔH＝-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产，在恒容密闭容器中冲入一定量N2和H2后，分别在不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如下图。
请回答下列问题：
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为 。
②在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度，请在下图中画出实验I和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
CH3CH(OH)CH2CHO
可写成
粤公网安备 44130202000953号