(12 分）X、Y、Z、W、Q五种元素其核电荷数依次增大。X原子只有1个s电子，Y、Z、W属于同周期，Y原子L层中s电子和p电子数目相同，Z原子p轨道为半充满，W原子第一电离能比Z原子的小，Q原子内层均饱和，N层上只有两个电子。
（1）Q2+离子的核外电子排布式为 。
（2）XYZ分子中Y原子轨道的杂化类型为 ，1molXYZ分子中含有σ键的数目为 。
（3）写出YZW－离子的两种等电子体的化学式： 。
（4）QW的熔点比Q的硫化物的熔点高，其原因是 。
（5）Q晶体属于六方堆积，其晶胞结构见图14，则P点原子被 个晶胞所共用。
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：
|
②反应I的化学方程式为 。
③反应II的离子方程式为 。
④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38，反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L,则需要调整pH= 时，开始生成Fe(OH)3（不考虑溶液体积的变化）。
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。
①加入饱和KOH溶液的目的是： 。
②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 （填“大”或“小”）。
| 湿法 |
强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
| 干法 |
Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
（3）干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
甲醇汽油是由10％一25％的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料，可达到国标汽油的性能和指标。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
Ⅰ、工业上合成甲醇一般采用下列反应：CO（g）+2 H2（g）
CH3 OH（g） △H="a" kJ/mol，
下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）：
| 温度/0C |
250 |
310 |
350 |
| K |
2.041 |
0.250 |
0.012 |
（1）由表中数据判断△H a 0（填“>”、“=”或“<”）。
（2）某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(CO)="0.5" mol·L－1，则此时的温度为 0C。
（3）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：
| 浓度mol/L 时间/min |
c(CO) |
c(H2) |
c(CH3OH) |
| 0 |
0.8 |
1.6 |
0 |
| 2 |
0.6 |
1.2 |
0.2 |
| 4 |
0.3 |
0.6 |
0.5 |
| 6 |
0.3 |
0.6 |
0.5 |
①反应从2 min到4 min之间，H2的反应速率为 。
②反应达到平衡时CO的转化率为 。
③反应在第2 min时改变了反应条件，改变的条件可能是 （填序号）。
A．使用催化剂 B．降低温度 C．增加H2的浓度
（4）向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中均充入1 molCO和2 mol H2，发生反应CO（g）+2 H2（g） CH3 OH（g）△H="a" kJ/mol。恒温恒容下反应相同时间后，分别测得体系中CO的百分含量分别为w1和w2；已知T1<T2，则
w1 w2（填序号）。
A．大于 B．小于 C．等于 D．以上都有可能
Ⅱ、甲醇在化学电源方面也有着重要应用。写出以甲醇为燃料，氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池中负极的电极反应式： 。
化合物X(C12H13O4Br)是一种重要化工原料，存在如下转化关系：
已知：①与官能团直接相连的碳原子称为α－C，α－C上的H称为α－H，易被取代。
②通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。.
根据以上信息回答：
（1）已知D能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，则D中官能团的名称是___________，检验A物质是否完全反应可选用的试剂是_______(填编号)。
①银氨溶液 ②氯化铁溶液
③氢氧化钠的酚酞溶液 ④新制氢氧化铜的悬浊液
（2）B→E的反应类型是_____________。
（3）已知F在一定条件下可以发生加聚反应生成高分子化合物，写出E和足量NaOH的醇溶液加热反应的化学方程式___________________________________。
（4）C的同分异构体中遇氯化铁溶液显紫色，且能发生银镜反应的物质共有 种，请任写一种物质的结构简式______________。
前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A＿和B+的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。回答下列问题：
（1）D2+的价层电子排布图为_______________。
（2）四种元素中第一电离最小的是_________________，电负性最大的是________________。（填元素符号）
（3）A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_____________；D的配位数为_______；
②列式计算该晶体的密度为___________g·cm-3。（列式并计算）
资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。
（1）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知：
①2NH3（g）＋ CO2（g）＝ NH2CO2NH4（s） △H ＝ -159.47 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4（s）＝ CO(NH2)2（s）＋ H2O（g） △H ＝ +116.49 kJ·mol-1
③H2O（l）＝ H2O（g） △H ＝+88.0 kJ·mol-1
试写出NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式 。
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：
CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH＜0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO2：0.2mol·L—1，H2：0.8mol·L—1，CH4：0.8mol·L—1，H2O：1.6mol·L—1，起始充入CO2和H2的物质的量分别为 、 。CO2的平衡转化率为 。
②现有两个相同的恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器I、II，在I中充入1 molCO2,和4 molH2，在II中充入1 mol CH4和2 mol H2 O(g) ，300℃下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是 （填字母）。
| A．容器I、II中正反应速率相同 |
| B．容器I、II中CH4的物质的量分数相同 |
| C．容器I中CO2的物质的量比容器II中的多 |
| D．容器I中CO2的转化率与容器II中CH4的转化率之和小于1 |
（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：
①上述生产过程的能量转化方式是 。
②上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为 ，阴极的电极反应式为 。
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