已知A、B、C、D、E、F为周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素.其中A是元素周期表中原子半径最小的元素,B原子最外层电子数是内层电子数的2倍.D、E为同主族元素,且E的原子序数为D的2倍.F元素在地壳中含量位于金属元素的第二位.试回答下列问题:

(1)F元素价层电子排布式为________.

(2)关于B2A2的下列说法中正确的是________.

A.B2A2中的所有原子都满足8电子结构

B.每个B2A2分子中σ键和π键数目比为1∶1

C.B2A2是由极性键和非极性键形成的非极性分子

D.B2A2分子中的B-A键属于s-spσ键

(3)B和D形成的一种三原子分子与C和D形成的一种化合物互为等电子体,则满足上述条件的B和D形成的化合物的空间构型是________.

(4)C元素原子的第一电离能比B、D两元素原子的第一电离能高的主要原因________.

(5)A与D可以形成原子个数比分别为2∶1,1∶1的两种化合物X和Y,其中Y含有________键(填“极性键”“非极性键”),A与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等,则M的电子式为________,N的结构式为________.

(6)E的氢化物的价层电子对互斥理论模型为________,E原子的杂化方式为________杂化.

(7)F单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如下图所示.面心立方晶胞和体心立方晶胞的棱边长分别为acm、bcm,则F单质的面心立方晶胞和体心立方晶胞的密度之比为________,F原子配位数之比为________.

甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇.

(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L),在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……Ⅰ,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图.

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示的平均反应速率为________.

②图中的P1________P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数的值为________.

③在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________(填“增大”“减小”或“不变”).

(2)在压强为0.1 MPa条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ.

④该反应的ΔH________0,ΔS________0(填“<”、“>”或“=”).

⑤若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是________.

A.升高温度

B.将CH3OH(g)从体系中分离

C.充入He,使体系总压强增大

D.再充入1 mol CO和3 mol H2

⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.

A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据.

B.根据反应Ⅱ的特点,在给出的坐标图中,画出其在0.1 MPa和5 MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明各条曲线的压强.

 0  95642  95650  95656  95660  95666  95668  95672  95678  95680  95686  95692  95696  95698  95702  95708  95710  95716  95720  95722  95726  95728  95732  95734  95736  95737  95738  95740  95741  95742  95744  95746  95750  95752  95756  95758  95762  95768  95770  95776  95780  95782  95786  95792  95798  95800  95806  95810  95812  95818  95822  95828  95836  203614 

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