X、Y、Z、W是短周期的四种元素，有关他们的信息如下表所示。
| 元素 |
部分结构知识 |
部分性质 |
| X |
X的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子 |
X有多种氧化物，如XO、XO2、X2O4等；通常情况下XO2与X2O4共存 |
| Y |
Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半 |
Y能形成多种气态氢化物 |
| Z |
Z原子的最外层电子数多于4 |
Z元素的最高正化合价与最低负化 合价代数和等于6 |
| W |
W原子的最外层电子数等于2n-3（n为原子核外电子层数） |
化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+ |
填写下列空白：（提示：不能用字母X、Y、Z、W作答）
（1）X的气态氢化物分子的电子式是 ，Z元素在周期表中的位置是 
。
（2）X、Y、Z三元素的最高价氧化物的水化物酸
性由强到弱的顺序是 。
（3）常温时，W的硫酸盐溶液的pH 7(填“＝”、“＞”或“＜”），理由是： （用离子方程式表示）。
（4）实验室用X的氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的方法是（用离子方程式表示） 。
（5）25℃、101 kPa时，32 g Y的最低价气态氢化物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1780.6 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 。
一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)
根据题意完成下列各小题：
（1）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝。
（用上图中出现的字母表示）
（2）在其他条件
不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是。
a．氢气的浓度减小 b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加 d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
（3）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：（用化学方程式表示）。
（4）能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来的重要的能源物质。常温下，1g甲醇完全燃烧生成液态水时放出22. 7kJ的能量，写出甲醇燃烧热的热化学方程式。
回答下列问题：
(1) 常温下，pH＝5的盐酸和pH＝9的氢氧化钠溶液按体积比9∶11混合，混合后溶液的pH为
(2)NH4Cl溶液显酸性，试用离子方程式
表示这一反应_____________________。
(3)已知水的电离方程式可写为2H2O 
H3O＋＋OH－，液氨类似于水的电离，试写出液氨的电离方程式________________________；在液氨中加入NH4Cl，则平衡将向________移动(填“正反应方向”或“逆反应方向”)。
(4)pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，分别用蒸馏水稀释至原来体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍相同，则m________n(选填“>”、“<”或“＝”)；若改用pH相同的盐酸和硫酸溶液，进行上述操作，则m________n(选填“>”、“<”或“＝”)。
(18分)如下图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
(1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应式___________________
_____________________________________。
(2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为________________________________________________________________________。
(3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在________(填“铁极”或
“石墨极”)区
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成
的气体的分子数为________；丙装置中阴极析出铜的质量为_______
_。
(15分)某化学兴趣小组需100 mL某物质的量浓度的FeSO4溶液作标准试剂，现有外观颜色发黄的硫酸亚铁晶体、浓硫酸、稀盐酸、KMnO4溶液、溴水、KSCN溶液、石蕊、酚酞及中学化学常用化学仪器，实验过程如下：
Ⅰ.配制FeSO4溶液
(1)下列关于FeSO4溶液配制操作步骤的合理顺序为________(填字母)。
A．在盛适量水的烧杯中滴加少量浓H2SO4后搅拌均匀并冷却到室温
B．称取一定质量的FeSO4晶体样品
C．将样品溶于已配制的稀H2SO4中，用玻璃棒搅拌至样品充分溶解
D．过滤后，将滤液转移到容量瓶中，加水稀释至指定刻度
E．往硫酸亚铁溶液中加入稍过量的铁粉，充分搅拌，静置一段时间至不再有气体冒出为止
(2)回答下列问题：
①将样品溶于稀H2SO4，而不直接溶于水的理由是_____________________________________________________________________。
②在配制硫酸亚铁溶液时，需加入铁粉的理由是
__________________________________________________
______________________。
Ⅱ.标定FeSO4溶液的浓度
(
1)用移液管量取20.00 mL FeSO4溶液放入锥形瓶中，用0.10 mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴至终点，耗去KMnO4溶液20.00 mL，若生成物中Mn元素全部呈＋2价，滴定反应的离子方程式为________，据此可测得FeSO4溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。
(2)滴定时选用________(A.石蕊 B．酚酞 C．不用指示剂，填字母)为指示剂，理由是____________________________________________________________________。
(10分)温室效应和资源短缺
等问题和如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。
(1)关于该反应的下列说法中，正确的是________。
A．ΔH>0，ΔS>0
B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS<0
D．ΔH<0，ΔS>0
(2)该反应平衡常数K的表达式为________________________________。
(3)温度降低，平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)________mol·L－1·min－1。
(5)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有________。
A．升高温度
B．加入催化剂
C．将H2O(g)从体系中分离
D．再充入1 mol CO2和3 mol H2
E．充入He(g)，使体系总压强增大