若要使0.5mol甲烷完全和Cl₂发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要Cl₂的物质的量为

（2012?宜春模拟）Ⅰ．已知a、b、c、d、e为短周期主族元素．其中
①a和b属同周期元素，二者能形成多种气态化合物；
②a和c属同周期元素，二者能形成两种气态化合物；
③a和d属同主族元素，二者能形成两种常见化合物；
④e可分别和a、b、c、d形成具有相同电子数的共价化合物甲、乙、丙、丁．
请回答：
（1）a元素为，甲的分子式为，丁的电子式为．
（2）由上述一种或几种元素形成的物质可与水发生氧化还原反应但不属于置换反应，写出一个符合要求的化学反应方程式：．
Ⅱ．碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的生活方式．
（1）甲烷燃烧时放出大量的热，可作为能源应用于人类的生产和生活．
已知①2CH₄（g）+3O₂（g）═2CO（g）+4H₂O（l）；△H₁=-1214.6kJ/mol；
②CO₂ （g）═CO （g）+

1

2

O₂（g）；△H₂=+283kJ/mol
则甲烷燃烧热的热化学方程式为．
（2）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
		H2O	CO	CO2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

①实验1中，以v（H₂）表示的平均反应速率为： mol/L?min．
②该反应的正反应为（填“吸”或“放”）热反应；
③若要使实验3达到平衡状态时各物质的体积分数与实验2分别相等，则a、b应满足的关系是（用含a、b表示）．

氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点．
（1）直接热分解法制氢．某温度下，H₂O（g）?H₂（g）+

1

2

O₂（g）．该反应的平衡常数表达式为K=．
（2）热化学循环制氢．制备H₂的反应步骤如下：
①Br₂（g）+CaO（s）═CaBr₂（s）+

1

2

O₂（g）△H=-73kJ?mol^-1
②3FeBr₂（s）+4H₂O（g）═Fe₃O₄（s）+6HBr（g）+H₂（g）△H=+384kJ?mol^-1
③CaBr₂（s）+H₂O （g）═CaO（s）+2HBr（g）△H=+212kJ?mol^-1
④Fe₃O₄（s）+8HBr（g）═Br₂（g）+3FeBr₂（s）+4H₂O（g）△H=-274kJ?mol^-1
则 H₂O（g）?H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H=kJ?mol^-1．
（3）光电化学分解制氢，其原理如图．钛酸锶光电极的电极反应为4OH^--4e^-═O₂+2H₂O，则铂电极的电极反应为．
（4）水煤气法制氢．
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，在850℃时，K=1．
①若升高温度到950℃时，达到平衡时K1（填“＞”、“＜”或“=”）．
②850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H₂O、1.0mol CO₂ 和x mol H₂，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是．
（5）甲烷制氢．将1.0mol CH₄和2.0mol H₂O （g）通入容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）．测得达到平衡所需的时间为5min，CH₄的平衡转化率为50%，则用H₂表示该反应的平均反应速率为．
（6）LiBH₄具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种非金属单质．该反应的化学方程式为．