题目内容
【题目】A、B、C、D、E都为短周期元素，A原子失去一个电子后成为一个质子；C的-1价阴离子与氖原子具有相同的电子层结构；D在C的下一周期，D可与同周期的B形成BD2型离子化含物；E和C为同一周期元素，其最高价氧化物对应的水化物为一种强酸。请根据以上信息回答下列问题。
（1）B元素在元素周期表中的位置是____________。
（2）画出D元素的原子结构示意图____________。
（3）A与E形成的最简单化合物的电子式为____________。
（4）C的氢化物与D的氢化物的沸点相比较：____________(用化学式表示，且用＞符号连接）。
（5）E的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与过量铁粉发生反应的离子方程式为____________。
【答案】（1）第三周期ⅡA族；
（2）
；（3）
；（4）HF＞HCl；
（5）3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
【解析】A、B、C、D、E都为短周期元素，A原子失去一个电子后成为一个质子，则A是H元素；C的-1价阴离子与氖原子具有相同的电子层结构，则C是F元素；D在C的下一周期，D可与同周期的B形成BD2型离子化含物，则B是Mg元素，D是Cl元素；E和C为同一周期元素，其最高价氧化物对应的水化物为一种强酸，则E是N元素。（1）B元素是Mg，在元素周期表中的位置是第三周期ⅡA族；（2） D元素是Cl，其原子结构示意图是；（3）A与E形成的最简单化合物NH3的电子式为；（4）元素的非金属性：F＞Cl。原子半径F<Cl，所以在HF分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，所以物质的熔沸点比HCl高。故元素的C的氢化物与D的氢化物的沸点相比较，HF＞HCl；（5）E的最高价氧化物对应的水化物HNO3的稀溶液具有强的氧化性，与过量铁粉发生反应，产生Fe2+、NO和水，根据原子守恒、电子守恒及电荷守恒，可得反应的离子方程式为3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O。
【题目】发展以煤制乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，部分替代石油化工产品的道路是我国保障能源安全战略的重要措施。间接法是先由煤制合成气（组成为H2、CO和少最的CO2)制备甲醇或二甲醚（CH3OCH3),其主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1=-90.1 kJmol-1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H2=-49.0kJmol-1
水煤气变换反应：
③CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g) △H3=-41.1kJmol-1
二甲醚合成反应：
④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5kJmol-1
回答下列问题：
(1)分析上述反应（均可逆），发生反应④对于CO转化率的影响是_______（填“增大”、“减小”或“无影响”，其理由是__________。
(2)在二个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生上述二甲醚合成反应④。实验数据见下表：
容器编号 | 温度（℃） | 起始物质的量（mol） | 平衡物质的量（mol） | |||
CH3OH（g） | CH3OCH3（g） | H2O（g） | CH3OCH3（g） | H2O（g） | ||
a | 387 | 0.20 | 0 | 0 | 0.080 | 0.080 |
b | 387 | 0.40 | 0 | 0 | ||
c | 207 | 0.20 | 0 | 0 | 0.090 | 0.090 |
①387℃时，反应④的化学平衡常数K=__________。
②达到平衡时，容器b中CH3OH的转化率为________。
③达到平衡时，容器c中CH3OCH3的体积分数为________。
(3)由H2和CO可直接制备二甲醚：2CO2(g)＋4H2(g)=CH3OCH(g)＋H2O(g) ΔH＝__________；为提高反应物的转化率，根据化学反应原理，理论上应采取的措施是________(填序号)。
A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
(4)有研究者用Cu-Zn-Al和Al2O3作催化剂,压强为5.0 MPa的条件下，由合成气[
=2]直接制备二甲醚，结果如下图所示.已知:选择性=
×100%。则有图可知二甲醚的选择性达最大值时对应的温度是____________。
(5)2016年，我国的两个科研团队在合成气直接制备低碳烯烃(nCO+2nH2
CnH2n+nH2O)的研究中连续取得重大突破，论文分别发表在《德国应用化学》（2016.03.16）、《Nature》（2016.10.06）杂志上。
=2时，前者在400℃，1MPa的条件下，CO转化率为11%，低碳烯烃选择性达74%；后者在250℃，0.1～0.5MPa的条件下，CO转化率为31.8%，低碳烯烃选择性为60.8%，则其中低碳烯烃的产率较大者的值为_________。
