低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g) + H2O(g)
H2(g) + CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：
| 温度/℃ |
400 |
500 |
850 |
| 平衡常数 |
9.94 |
9 |
1 |
请回答下列问题：
（1）上述正反应方向是 反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H2O（g）发生上述反应，CO和H2O(g)浓度变化如下图，则0～4 min的平均反应速率v(CO)＝______ mol/(L·min)
| 时 间（min） |
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
| 0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
| 2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
 3 |
C1 |
C2 |
C3 |
C3 |
| 4 |
C1 |
C2 |
C3 |
C3 |
| 5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
|
| 6 |
0.096 |
0.266 |
0.104 |
|
| t1℃时物质浓度（mol/L）的变化 |
||||
(3) t1℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3 min～4 min之间反应处于_____状态；C1数值_____0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反应在4 min～5 min，平衡向逆方向移动，可能的原因是____(单选)，表中5 min～6 min之间数值发生变化，可能的原因是______(单选)。
| A．增加水蒸气 | B．降低温度 | C．使用催化剂 | D．增加氢气浓度 |
（4）若在500℃时进行，若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为： 。
（5）若在850℃进行，设起始时CO和H2O(g)共为5mol，水蒸气的体积分数为X；平衡时CO转化率为Y，试推导Y随X变化的函数关系式为 。
(8分)（1）用系统命名法给下列有机物命名：
_________________________
_________________________
（2）写出下列有机物的结构简式：
2，2，3，3﹣四甲基丁烷_________________________
2﹣甲基﹣1，3﹣丁二烯_________________________
翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，还含有其他多种金属阳离子，其中Cr3+的含量决定其绿色的深浅。
（1）Na、Al、Si、O四种元素电负性由大到小的顺序为。
（2）Cr3+的基态核外电子排布式为。
（3）Cr可形成配合物K[Cr(C2O4)2(H2O)2]，与H2O互为等电子体的一种分子是（填化学式），草酸根离子（C2O42－）中碳原子的杂化方式为，1 mol H2C2O4分子中含有的σ键的数目为。
（4）Cr和Ca可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，晶胞如图所示。当该晶体中部分Ca2+被相同数目的La3+替代时，部分铬由+4价转变为+3价。若化合物中La3+和Ca2+的物质的量之比为
（x＜0.1），三价铬与四价铬的物质的量之比为。
甲醇（CH3OH）是重要的溶剂和替代燃料。
（1）CO和H2的混合气体俗称合成气，可以在一定条件下制备甲醇。
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH＜0，该反应平衡常数的表达式为。若压强、投料比x[n(CO)/n(H2)]对该反应的影响如图所示，则图中曲线所示的压强关系：p1p2（填“=”“>”或“<”）。
（2）NH4Cl(s) ＝ NH3(g) + HCl(g) ΔH =" +163.9" kJ•mol-1
HCl(g) + CH3OH(g) → CH3Cl(g) + H2O(g) ΔH =" -31.9" kJ•mol-1
写出氯化铵和甲醇反应的热化学方程式，该反应在一定条件下能自发进行的原因是。由右图知，HCl和CH3OH的混合气体通过催化剂时的最佳流速在20 L•min-1~30 L• min-1之间。流速过快，会导致氯甲烷产率下降，原因是。流速过慢，会使副产物二甲醚增多，其反应为2CH3OH→CH3OCH3 + H2O，生产中常通入适量的水蒸气，该操作对制备CH3Cl的影响是。
（3）将有机污水去除氧气后加入到如图所示的微生物电解池内，可以实现污水处理和二氧化碳还原制甲醇。写出电解时阴极的电极反应式。
聚合氯化铝铁[FeaAlb(OH)cCld]m是一种性能优良的无机高分子絮凝剂，在净水行业得到广泛应用。
（1）在[FeaAlb(OH)cCld]m中d =（用a、b、c表示）。
（2）聚合氯化铝铁净水的性能优于氯化铝和氯化铁的原因可能是。
（3）为确定聚合氯化铝铁的组成，进行如下实验：
①准确称取5.745 g样品，配成500 mL溶液。取10 mL溶液于锥形瓶中，加适量盐酸，滴加稍过量氯化亚锡溶液。加氯化汞溶液2 mL，充分反应后用0.0100 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液10.00 mL。相关反应如下：2FeCl3+SnCl2=2FeCl2+SnCl4；
SnCl2+2HgCl2=SnCl4+Hg2Cl2； 6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2CrCl3+2KCl+7H2O
②准确称取5.745 g样品，加入足量的盐酸充分溶解，然后加入足量氨水，过滤、洗涤、灼烧，得固体3.420 g。
根据以上实验数据计算聚合氯化铝铁样品中的n(Fe3+): n(Al3+)。（写出计算过程）
[物质结构]X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R2+的3d轨道有9个电子。
请回答下列问题：
（1）Y基态原子的电子排布式是；
（2）Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是。
（3）XY2—的立体构型是；
（4）Z与某元素形成的化合物的晶胞如图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是。
（5）将R单质的粉末加入X气态氢化物的浓溶液中，不断鼓入空气充分反应，得到深蓝色的[R(NH3)4](OH)2溶液，该反应的离子方程式是；1mol [R(NH3)4]2+中含有的σ键的数目是。