在120℃，101kPa条件下，由H2、CH4、CO组成的混-优题课

物质结构与性质]碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。在基态原子中，核外存在对自旋相反的电子。
（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是。
（3） $C S_{2}$ 分子中，共价键的类型有， $C$ 原子的杂化轨道类型是，写出两个与 $C S_{2}$ 具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。
（4） $C O$ 能与金属 $F e$ 形成 $F e (C O)_{5}$ ，该化合物的熔点为253 $K$ ，沸点为376 $K$ ，其固体属于晶体。
碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：

①在石墨烯晶体中，每个 $C$ 原子连接个六元环，每个六元环占有个C原子。
②在金刚石晶体中， $C$ 原子所连接的最小环也为六元环，每个 $C$ 原子连接个六元环，六元环中最多有个 $C$ 原子在同一平面。

$A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 为原子序数依次增大的四种元索， $A^{2 -}$ 和 $B^{+}$ 具有相同的电子构型； $C$ 、 $D$ 为同周期元索， $C$ 核外电子总数是最外层电子数的3倍； $D$ 元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：
（1）四种元素中电负性最大的是（填元素符号），其中 $C$ 原子的核外电子排布式为。
（2）单质 $A$ 有两种同素异形体，其中沸点高的是（填分子式），原因是； $A$ 和 $B$ 的氢化物所属的晶体类型分别为和。
（3） $C$ 和 $D$ 反应可生成组成比为1：3的化合物 $E$ ， $E$ 的立体构型为，中心原子的杂化轨道类型为。
（4）化合物 $D_{2} A$ 的立体构型为，中心原子的价层电子对数为，单质D与湿润的 $N a_{2} C O_{3}$ 反应可制备 $D_{2} A$ ，其化学方程式为。
（5） $A$ 和 $B$ 能够形成化合物 $F$ ，其晶胞结构如图所示，晶胞参数， $a$ ＝0.566 $n m$ ， $F$ 的化学式为：晶胞中 $A$ 原子的配位数为；列式计算晶体F的密度（ $g . c m^{- 3}$ ）。

甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为 $C O$ 、 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ ）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
① $C O (g) + 2 H_{2} (g)$ $C H_{3} O H (g)$ $△ H_{1}$

② $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g)$ $C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$ $△ H_{2}$

③ $C O_{2} (g) + H_{2} (g)$ $C O (g) + H_{2} O (g)$ $△ H_{3}$

回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

由此计算 $△ H_{1}$ ＝ $K J / m o l$ ，已知 $△ H_{2}$ ＝-58 $K J / m o l$ ，则 $△ H_{3}$ ＝ $K J / m o l$ 。
（2）反应①的化学平衡常数 $K$ 的表达式为；图1中能正确反映平衡常数 $K$ 随温度变化关系的曲线为（填曲线标记字母），其判断理由是。

（3）合成气的组成 $n (H_{2}) / n (C O + C O_{2})$ ＝2.60时，体系中的 $C O$ 平衡转化率（ $α$ ）与温度和压强的关系如图2所示。 $α (C O)$ 值随温度升高而（填"增大"或"减小"），其原因是。图2中的压强由大到小为，其判断理由是。

随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母 $X$ 表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题：
（1） $f$ 在元素周期表的位置是。
（2）比较 $d$ 、 $e$ 常见离子的半径的小（用化学式表示，下同）＞；比较 $g$ 、 $h$ 的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：＞。
（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式。
（4）已知1 $m o l$ e的单质在足量 $d_{2}$ 中燃烧，恢复至室温，放出255.5 $k J$ 热量，写出该反应的热化学方程式：。
（5）上述元素可组成盐 $R$ ： $z x_{4} f (g d_{4})_{2}$ ,向盛有10 $m L$ 1 $m o l \cdot L^{- 1} R$ 溶液的烧杯中滴加1 $m o l \cdot L^{- 1}$ $N a O H$ 溶液，沉淀物质的量随 $N a O H$ 溶液体积变化示意图如下：

① $R$ 离子浓度由大到小的顺序是：。
②写出m点反应的离子方程式。
③若 $R$ 溶液改加20 $m L$ 1.2 $m o l \cdot L^{- 1}$ $ B a (O H)_{2}$ 溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为 $m o l$ 。

X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X和R属同族元素；Z和U位于第VIIA族；X和Z可形成化合物 $X Z_{4}$ ；Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等；T的一种单质在空气中能够自燃。
请回答下列问题：
（1）R基态原子的电子排布式是。
（2）利用价层电子对互斥理论判断TU₃的立体构型是。
（3）X所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是(填化学式)；Z和U的氢化物中沸点较高的是(填化学式)；Q、R、U的单质形成的晶体，熔点由高到低的排列顺序是(填化学式)。
（4） $C u S O_{4}$ 溶液能用作T₄中毒的解毒剂，反应可生成T的最高价含氧酸和铜，该反应的化学方程式是。