已知X，Y，Z，Q為短周期非金屬元素，R是長周期元素，X原子的電子占據(jù)2個電子層且原子中成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍；Y的基態(tài)原子有7種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子；Z元素在地殼中含量最多；Q是電負(fù)性最大的元素；R+離子只有三個電子層且完全充滿電子。

回答下列問題：（答題時，X、Y、Z、Q、R用所對應(yīng)的元素符號表示）

（1）X元素為???????? ，X、Y、Z中第一電離能最大的是???????? 。

（2）已知Y2Q2分子存在如圖所示的兩種結(jié)構(gòu)（球棍模型，短線不一定代表單鍵）：

該分子中Y原子的雜化方式是???????? 。

（3）X與Y元素可以形成一種超硬新材料，其晶體部分結(jié)構(gòu)如圖所示，有關(guān)該晶體的說法正確的是???? （填正確答案編號）。

A．該晶體屬于分子晶體

B．此晶體的硬度比金剛石還大

C．晶體的化學(xué)式是X3Y4

D．晶體熔化時破壞共價鍵

（4）有一種AB型分子與Y單質(zhì)分子互為等電子體，它是一種常用的還原劑，其化學(xué)式為????????????? 。

（5）R的基態(tài)原子的電子排布式為????????? ，R與Z形成的某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，則該晶體的化學(xué)式為????????? ，該晶體的密度為a g·cm－3，則晶胞的體積是????????? cm3。

（16分）向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0．6 mo1 C和一定量的B三種氣體．一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示，其中t₀～t₁ 階段c(B)未畫出．圖(Ⅱ)為t₂時刻后改變反應(yīng)條件，化學(xué)反應(yīng)速率隨時間變化的情況，四個階段改變的條件均不相同，每個階段只改變濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑中的一個條件，其中t₃～t₄階段為使用催化劑．

 請回答下列問題：

(1)若t₁＝15 min，則t₀～t₁階段以C物質(zhì)的濃度變化表示反應(yīng)速率為            。

 (2) t₄～t₅階段改變的條件為         ，B的起始物質(zhì)的量濃度為                       ，各階段平衡時對應(yīng)的平衡常數(shù)如下表所示：

則K₁=              (保留兩位小數(shù))，

K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之間的關(guān)系為                         (用“>”、“<”或“＝”連接)．

 (3) t₅～t₆階段保持容器內(nèi)溫度不變，若A的物質(zhì)的量共變化了0.01 mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ，寫出此溫度下該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                    

                                                                             。

 (4)在相同條件下，若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要達(dá)到t₁時刻同樣的平衡，a、b、c要滿足的條件為                          .

【解析】（1）化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)濃度的變化量來表示。根據(jù)圖像I可知在15min內(nèi)C的濃度變化量是0.6mol/L－0.3mol/L＝0.3mol/L，所以速率為

（2）由圖像Ⅱ可知，在t₄～t₅階段反應(yīng)速率減小，但平衡不移動，所以改變的條件不可能是溫度和濃度，由于在t₃～t₄階段為使用催化劑，所以該階段只是降低壓強(qiáng)。這說明改變壓強(qiáng)平衡不移動，因此反應(yīng)前后體積是不變的。根據(jù)圖像I可知A是反應(yīng)物，C是生成物，二者的變化量之比是2︰3，所以要使反應(yīng)前后體積不變，B只是反應(yīng)物，及反應(yīng)的方程式為2A＋B3C。C的濃度增加了0.3mol/L，則B的濃度減少了0.1mol/L，所以B的起始濃度是0.4mol/L＋0.1mol/L＝0.5mol/L。在t₁～t₂階段平衡是ABC的濃度（mol/L）分別為0.8、0.4、0.6，所以平衡常數(shù)為。因?yàn)槠胶獬��?shù)只與溫度有關(guān)，根據(jù)圖像可知在t₅～t₆階段，正逆反應(yīng)速率同時增大，但平衡向正反應(yīng)方向移動，因?yàn)樵摋l件只能是溫度且是升高溫度，所以反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之間的關(guān)系為K₁=K₂=K₃=K₄<K₅。

（3）根據(jù)題意科判斷，每消耗0.01molA，反應(yīng)就吸收能量akJ，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2A_(g)+B_(g)⇋3C_(g)     △H＝＋200kJ/mol。

（4）因?yàn)槿萜魅莘e不變（容器容積是2L），所以要使平衡等效，則起始物質(zhì)的物質(zhì)的量是相等的。根據(jù)題意可知起始時AB的物質(zhì)的量分別為2.4mol和1.2mol，則把cmol的C轉(zhuǎn)化為AB，則AB的物質(zhì)的量（mol）分別是a＋2c/3、b＋c/3，所以關(guān)系式必須滿足a＋2c/3＝2.4、b＋c/3＝1.2.

（16分） 向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0．6 mo1 C和一定量的B三種氣體．一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示，其中t₀～t₁ 階段c(B)未畫出．圖(Ⅱ)為t₂時刻后改變反應(yīng)條件，化學(xué)反應(yīng)速率隨時間變化的情況，四個階段改變的條件均不相同，每個階段只改變濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑中的一個條件，其中t₃～t₄階段為使用催化劑．

 請回答下列問題：

(1)若t₁＝15 min，則t₀～t₁階段以C物質(zhì)的濃度變化表示反應(yīng)速率為             。

 (2) t₄～t₅階段改變的條件為         ，B的起始物質(zhì)的量濃度為                        ，各階段平衡時對應(yīng)的平衡常數(shù)如下表所示：

則K₁=               (保留兩位小數(shù))，

K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之間的關(guān)系為                          (用“>”、“<”或“＝”連接)．

 (3) t₅～t₆階段保持容器內(nèi)溫度不變，若A的物質(zhì)的量共變化了0.01 mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ，寫出此溫度下該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                    

                                                                              。

 (4)在相同條件下，若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要達(dá)到t₁時刻同樣的平衡，a、b、c要滿足的條件為                           .

【解析】（1）化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)濃度的變化量來表示。根據(jù)圖像I可知在15min內(nèi)C的濃度變化量是0.6mol/L－0.3mol/L＝0.3mol/L，所以速率為

（2）由圖像Ⅱ可知，在t₄～t₅階段反應(yīng)速率減小，但平衡不移動，所以改變的條件不可能是溫度和濃度，由于在t₃～t₄階段為使用催化劑，所以該階段只是降低壓強(qiáng)。這說明改變壓強(qiáng)平衡不移動，因此反應(yīng)前后體積是不變的。根據(jù)圖像I可知A是反應(yīng)物，C是生成物，二者的變化量之比是2︰3，所以要使反應(yīng)前后體積不變，B只是反應(yīng)物，及反應(yīng)的方程式為2A＋B3C。C的濃度增加了0.3mol/L，則B的濃度減少了0.1mol/L，所以B的起始濃度是0.4mol/L＋0.1mol/L＝0.5mol/L。在t₁～t₂階段平衡是ABC的濃度（mol/L）分別為0.8、0.4、0.6，所以平衡常數(shù)為。因?yàn)槠胶獬��?shù)只與溫度有關(guān)，根據(jù)圖像可知在t₅～t₆階段，正逆反應(yīng)速率同時增大，但平衡向正反應(yīng)方向移動，因?yàn)樵摋l件只能是溫度且是升高溫度，所以反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之間的關(guān)系為K₁=K₂=K₃=K₄<K₅。

（3）根據(jù)題意科判斷，每消耗0.01molA，反應(yīng)就吸收能量akJ，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2A_(g)+B_(g)⇋3C_(g)     △H＝＋200kJ/mol。

（4）因?yàn)槿萜魅莘e不變（容器容積是2L），所以要使平衡等效，則起始物質(zhì)的物質(zhì)的量是相等的。根據(jù)題意可知起始時AB的物質(zhì)的量分別為2.4mol和1.2mol，則把cmol的C轉(zhuǎn)化為AB，則AB的物質(zhì)的量（mol）分別是a＋2c/3、b＋c/3，所以關(guān)系式必須滿足a＋2c/3＝2.4、b＋c/3＝1.2.

(NH₄)₂PtCl₆晶體受熱分解，生成氮?dú)狻⒙然瘹�、氯化銨和金屬鉑，在此分解反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是

　A．2:3      B．3:2          C．4:3       D．1:3

【解析】根據(jù)反應(yīng)前后的元素的化合價變化可判斷，N元素由－3價升高到0，即氮?dú)馐茄趸�產(chǎn)物，每生成1mol氮?dú)廪D(zhuǎn)移6mol電子。Pt的化合價由＋4價降低到0價，所以Pt是還原產(chǎn)物。根據(jù)得失電子守恒可知生成鉑的物質(zhì)的量是，所以氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是2:3，選項(xiàng)A正確。答案選A。

一種新型燃料電池，用兩根金屬Pt作電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入甲烷和氧氣，其電極反應(yīng)式為X極：CH₄＋10OH^－－8e^－＝CO₃^2—＋7H₂O；   Y極：4H₂O＋2O₂＋8e^－＝8OH^－。下列關(guān)于此燃料電池的說法中，錯誤的是 

A．X為負(fù)極，Y為正極

B．該電池工作時，X極附近溶液的堿性增強(qiáng)

C．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，通入 5.6 L O₂完全反應(yīng)后，有1 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移

D．工作一段時間后，KOH的物質(zhì)的量減少

【解析】在原電池中負(fù)極失去電子，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)。正極得到電子，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)電極反應(yīng)式可判斷甲烷在X極通入，X是負(fù)極，Y是正極。由于甲烷被氧化的同時要消耗溶液中的OH^－，所以負(fù)極周圍溶液的堿性降低。5.6 L O₂是，所以轉(zhuǎn)移的電子是0.25mol×4＝1.0mol。將正負(fù)極電極反應(yīng)式相加，即得到總反應(yīng)式CH₄＋2OH^－＋2O₂=CO₃^2－＋3H₂O,所以答案選B。