题目内容
将A和B的混合气体注入容积一定的密闭容器中，已知A和B的起始浓度分别为5mol·L-1和3 mol·L-1，发生可逆反应：2A(g)+3B(g)
xC(g)+D(g)，反应开始至达到平衡的时间是2 min，C的反应速率为0.5 mol·(L·min)-1，平衡时D的浓度为0.5 mol·L-1，则下列说法中正确的是( ) ①A和B的平衡时的浓度之比为5：3 ②x=2 ③B的平衡浓度为1.5 mol·L-1 ④A的转化率为20%
A.只有② B.只有①②
C.只有②③④ D.只有③④
C
【解析】本题相关计算如下：
2 A(g)+3 B(g)xC(g)+D(g)
起始浓度(mol／L) 5 3 0 0
反应浓度(mol／L) 1 1.5 1 0.5
平衡浓度(mol／L) 4 1.5 1 0.5
转化率 20％ 50％
由此可以推出x=1，故正确答案为C。
短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示：请回答下列问题：
= (注：题中所设单质均为最稳定单质)（9分）短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示。请回答下列问题：
| | B | C | D | |
| A | | | | E |
（2）E的氢化物与其最高价氧化物对应水化物的钾盐共热能发生反应，生成一种气体单质。反应的化学方程式为 ；
（3）C有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小，在一定条件下2L甲气体与0.5L氧气相混合，若该气体混合物被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的含氧酸盐的化学式是 ；
（4）在298K下，A、B的单质各1 mol 完全燃烧，分别放出热量aKJ和bKJ，又知一定条件下，A的单质能将B从它的最高价氧化物中置换出来。若此置换反应生成3mol B的单质，则该反应在298K下的△H （注：题中所设单质的为稳定单质）。
（5）要证明与D同主族且相邻的元素的非金属性与E的非金属性强弱，正确、合理的实验操作及现象是 。
（本题共8分）
水煤气法制甲醇工艺流程框图如下
(注:除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成)
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g），此反应是吸热反应。① 此反应的化学平衡常数表达式为
；
②下列能提高碳的平衡转化率的措施是 。
A．加入C（s） B．加入H2O（g） C．升高温度 D．增大压强
（2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：
CH4
(g)+3/2O2 (g)
CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）
① X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
② Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③ Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是 。
（3）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应是：2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
|
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
|
浓度/（mol·L－1） |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。
② 若加入同样多的CO、H2，在T5℃反应，10 min后达到平衡，此时c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CO)＝0.7 mol·L－1、则该时间内反应速率v(CH3OH) ＝ mol·(L·min)－1。
（4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是 。