【化学、选修3--物质结构和性质】
I．如图为20个碳原子组成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成如图。
①C20分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
②多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数＋面数-棱边数＝2,
请回答：
C20分子共有________个正五边形，共有________条棱边。
II．A、B、C是短周期非金属元素，核电荷数依次增大。A原子外围电子排布为ns2np2，C是地壳中含量最多的元素。D元素的核电荷数为29。
请用对应的元素符号或化学式填空：
（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。
（2）分子(AB)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，每个原子最外层电子数均满足八电子，其结构式为_______，1 mol该分子中含有π键的数目为______。该分子中碳原子的杂化轨道类型是_______，该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
（3）基态D原子的电子排布式为________________。
分下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。现用该浓硫酸配制100 mL 1 mol/L的稀硫酸。可供选用的仪器有：
①胶头滴管；②烧瓶；③烧杯；④药匙；⑤量筒；⑥托盘天平。
请回答下列问题：
（1）配制稀硫酸时，上述仪器中不需要使用的有（选填序号），
还缺少的仪器有 （写仪器名称）；
（2）经计算，配制100mL1mol/L的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为 mL（保留一位小数），量取浓硫酸时应选用（选填①10mL、②50mL 、③100mL）规格的量筒；
（3）①配制过程中，若将洗涤烧杯所得的溶液直接倒入废液缸中，则导致最后所得溶液的浓度________(填“偏高”、“偏低”或“无变化”，下同)。②定容时俯视容量瓶的刻度线，则所配得的溶液浓度_____。
分除去下列少量杂质（括号内杂质），简述操作步骤，并写出有关变化的离子方程式：
| 物质 |
操作步骤 |
离子方程式 |
| （1）SiO2（Al2O3） |
||
| （2）NaHCO3溶液（Na2CO3） |
||
| （3）FeCl2溶液（FeCl3） |
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇：
( CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O )，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。
已知 H2(g)、 CO(g) 和 CH3OH(l) 的燃烧热△H分别为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ
（2）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列说法正确的是________（填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的
平均速率为v(CH3OH)=
mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
增大
（3）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为( 用 a表示 )
（4）已知甲醇燃烧的化学方程式为2CH3OH +3O2 =2CO2 +4H2O ，在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为，正极的反应式为
现有室温下浓度均为1×10-3mol/L的几种溶液：
①盐酸、②硫酸、③醋酸、④氯化铵、⑤氨水、⑥NaOH，回答下列问题：
（1）将③、⑥混合后，若溶液呈中性，则消耗两溶液的体积为③ ________ ⑥（填“>”、“<”或“=”）溶液中的离子浓度由大到小的顺序为
（2）将等体积的①、⑤混合，则溶液的pH ________ 7（填“>”、“<”或“=”）
用离子方程式说明其原因 _______________________
（3）向相同体积的①、②、③溶液中分别加入相同的且足量的锌粒，反应的初始速率由快到慢的为________ （填写序号）
最终产生H2总量的关系为___________（填写序号）
（4）向相同体积的①、③溶液中分别加入相同浓度、相同体积的CH3COONa溶液，充分混合后，混合液的pH 大小关系为① _________ ③（填“>”、“<”或“=”）
（5）将等体积的⑤、⑥溶液加热至同温度后，溶液的pH ⑤ _____ ⑥（填“>”、“<”或“=”）
在容积为1L的密闭容器中，进行如下反应：A（g）+2B（g）
C（g）+D（g），最初加入1.0molA和2.2molB，在不同温度下，D的物质的量n（D）和时间t的关系如图。试回答下列问题：
（1）800℃时，0—5min内，以B表示的平均反应速率为
（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是
A．容器中压强不变B．混合气体中c（A）不变
C．2v正（B）=v逆（D） D．c（A）=c（C）
（3）若最初加入1.0molA和2.2molB，利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=，
该反应为反应（填吸热或放热）
（4）700℃时，某时刻测得体系中各物质的量如下：n（A）=1.1mol，n（B）=2.6mol，n（C）=0.9mol，n（D）=0.9mol，则此时该反应进行（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”）