、、和是周期表中前20号元素，已知：
①的阳离子和的阴离子具有相同的核外电子排布，且能形成组成为的化合物；
②和属同族元素，它们能形成两种常见化合物；
③和属同一周期元素，它们能形成两种气态化合物；
④和能形成组成为的化合物；
⑤和不在同一周期，它们能形成组成为的化合物。
请回答：
（1）元素是；元素是。
（2）化合物和的化学式分别是和。
（3）和形成的两种常见化合物的分子式是和。
（4）写出和形成的一种气态化合物跟反应的化学方程式：。
酯类化合物在医药和涂料等应用广泛。
（1）某有机物X的结构简式如图所示，则下列有关说法正确的是
| A．X的分子式为C12H13O3 |
| B．1molX最多只能与含1molNaOH的溶液反应 |
| C．X在一定条件下能发生加成反应、加聚反应和酯化反应 |
| D．可用溴水区分苯酚和X |
（2）固定CO2能有效利用资源、减缓温室效应并制备某些酯类。某高分子F可用下列途径制得：
化合物B分子中官能团的名称为 ，0.1mol化合物A完全燃烧需要消耗 O2（标准状况下）。
（3）化合物A可由芳香族化合物Ⅰ或Ⅱ通过消去反应获得，其中化合物Ⅰ能发生催化氧化，其氧化产物能发生银镜反应，则化合物Ⅰ的结构简式为 ；由化合物Ⅱ生成化合物Ⅰ的反应条件为 。
（4）写出由D与足量NaOH溶液反应生成E的化学反应方程式： 。
（5）化合物Ⅲ的结构简式为
在一定条件下，化合物Ⅲ也能与CO2发生类似于化合物C与CO2反应生成D的反应，生成两种化合物（互为同分异构体），写出其中任意一种化合物的结构简式： 。
【化学－有机化学基础】(13分)某兴趣小组以烃M等为主要原料合成药物普鲁卡因：
已知：①在标准状况下气体M的密度是1.25g/L。
②
。
（1）M→
的反应中原子利用率为100%，该反应的化学方程式为__________________，反应类型是___________。
（2）对于普鲁卡因，下列说法正确的是________。
| A．一个分子中有15个氢原子 |
| B．能与氢氧化钠溶液反应，但不与盐酸反应 |
| C．能发生加成反应、取代反应和氧化反应 |
| D．属于芳香族化合物 |
（3）A中含氧官能团的名称为 。化合物Ⅰ在浓H2SO4和加热的条件下，自身能反应生成高分子聚合物Ⅲ，写出Ⅲ的结构简式_____。
（4）符号下列条件的化合物Ⅰ的同分异构体有_______种。
①能发生银镜反应；
②遇氯化铁溶液显紫色
（5）请用化学反应方程式表示以M为原料制备B(无机试剂任选)的有关反应_______________。
【化学－物质结构与性质】(13分)X、Y、Z、W、Q五种元素的原子序数依次增大，已知X原子核外电子占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同，Z原子L电子层上有2对成对电子，W元素的最高正价与最低负价的代数和为6，Q的+1价阳离子核外有3个电子层均处于全满状态。回答下列问题：
（1）X的基态原子最外层有____种不同运动状态的电子，Q+的基态核外电子排布式为_______；
（2）X、Y、Z三种元素的第一电离能由小到大的顺序为______(填元素符号)，形成的最简单氢化物的熔点由低到高的顺序是_______(填化学式)；
（3）YW3中心原子的杂化方式为________，其分子空间构型为________；
（4）X、Z两种元素形成的化合物XZ2分子中含有_____个σ键和______个π键；
（5）用晶体的x射线衍射法对Q的测定得到以下结果：Q的晶胞为面心立方最密堆积(如图)，又知该晶体的密度为ρg/cm3，晶胞中该原子的配位数为____；Q的原子半径是_____(阿伏加德罗常数为NA)。
二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。
（1）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)，△H＝－a kJ·mol－1（a＞0）， 测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是________。（选填编号）
A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O
D．该体系中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变
②计算该温度下此反应的平衡常数K＝_________。（保留两位有效数字）。若改变条件 （填选项），可使K＝1。
A．增大压强
B．增大反应物浓度
C．降低温度
D．升高温度
E．加入催化剂
（2）某甲醇燃料电池原理如图1所示。
①M区发生反应的电极反应式为_______________________________。
②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），则该电解的总反应离子方程式为： 。假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为______________（忽略溶液体积变化）。
（3）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：
已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)△H＝－a kJ·mol－1；
CH3OH(g)＝CH3OH(l)△H＝－b kJ·mol－1；
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)△H＝－c kJ·mol－1；
H2O(g)＝H2O(l)△H＝－d kJ·mol－1；
则表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为：_____________________________。
(15分）研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
（1）CO可用于炼铁，已知：Fe2O3(s）+3C(s）==2Fe(s）+3CO(g）△H1=+489.0kJ•mol－1，C(s）+CO2(g）==2CO(g）△H2=+172.5kJ•mol－1，则CO还原Fe2O3(s）的热化学方程式为 。
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液），写出该电池的负极反应式： 。
（3）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g）+3H2(g）
CH3OH(g）+H2O(g）
测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。
①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“＞”或“＝”或“＜”）。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
| 容器 |
甲 |
乙 |
| 反应物投入量 |
1mol CO2、3mol H2 |
a mol CO2、b mol H2、 c mol CH3OH(g）、c mol H2O(g） |
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为 。
（4）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g）转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(I、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH4产量随光照时间的变化见图2。在0～15小时内，CH4的平均生成速率I、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为 (填序号）。
（5）以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是 。
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，写出有关的离子方程式 。