碳元素是构成有机物的基础元素。
（1）写出碳元素核外电子排布式 。
（2）甲烷与水分子相对分子质量差距不大但溶沸点却有很大差距，原因是 。
（3）分析甲烷、乙烯、乙炔中碳原子杂化方式 。
（4）已知CO2晶胞结构如下，已知其晶胞边长为a cm，NA表示阿伏加德罗常数，其密度为 g/cm3。
第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。
（1）下列叙述正确的是。（填字母）
A．CH2O与水分子间能形成氢键
B．CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．C6H6分子中含有6个
键和1个大
键，C6H6是非极性分子
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：
| 元素 |
Mn |
Fe |
|
| 电离能 /kJ·mol－1 |
I1 |
717 |
759 |
| I2 |
1509 |
1561 |
|
| I3 |
3248 |
2957 |
Mn元素价电子排布式为，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难，其原因是。
（3）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于 区。
（4）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图所示，则X的化学式为。
（5）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN－离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN－氧化成CNO－，再在酸性条件下CNO－继续被NaClO氧化成N2和CO2。
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为。
②与CNO－互为等电子体微粒的化学式为（写出一种即可）。
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式 。
某工厂以天然气、水蒸气和空气为原料和能源合成氨的流程如右图：
该流程中外热式一级烃转化器系指以 CH4为燃料在烃气转化器外面加热使之维持 8000C高温的工业装置。内热式一级烃气转化器系指以H2在装置内燃烧为能量维护一级烃气转化器所生成的CO与H2O(g)反应生成CO2和H2所需10000C高温的装置。在编号为i－v的反应器中发生如下反应：
| A．CH4+2O2＝CO2 +2H2O | B．CH4+H2O(g)＝CO +3H2 |
| C．2CH4+3H2O(g)＝CO + CO2 +7H2 | D．K2CO3+CO2 +H2O＝2KHCO3 |
E．CO+ H2O(g)
CO2 + H2ΔH＜0 F．2H2 +O2＝2H2O
（1）反应A发生在编号为______的反应器中，它的作用是_______________________________。
（2）反应F发生在编号为____________的反应器中。
（3）反应D的作用是____________。
（4）属于制备合成氨原料气的反应有______(填化学方程式编号）。
（5）为什么转化反应要分两步——第一步在4000C时进行,第二步在200 0C时进行？
________________________________________________________________________________。
一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)＋CO2(g)
FeO(s)＋CO(g)△H＞0，1100℃时，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
（1）下列措施中能使平衡时K增大的是___________（填序号）；
A．升高温度 B．增大压强C．充入一定量COD．降低温度
（2）8分钟内，CO的平均反应速率v（CO）=___________mol/(L·min)；
（3）1100℃时，2L的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下
| 容器 |
甲 |
乙 |
| 反应物投入量 |
3molFe、2molCO2 |
4molFeO、3molCO |
| CO的浓度(mol/L) |
C1 |
C2 |
| CO2的体积分数 |
 |
 |
| 体系压强（Pa） |
P1 |
P2 |
| 气态反应物的转化率 |
 |
 |
①下列说法正确的是___________；
A．
B．
C．P1＜P2D．
②求
＝___________、＝___________、＝___________。
Ⅰ．沿海地区有着丰富的海水资源，海水中主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO42－、Br－、CO32－、HCO3－等离子。合理利用资源和保护环境是可持续发展的重要保证。
（1）海水经过处理后可以得到无水氯化镁，无水氯化镁是工业制取镁的原料。试写出电解熔融氯化镁制取金属镁的化学反应方程式。
（2）某化工厂生产过程中会产生含有Cu2＋和Pb2＋的污水。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，根据下列数据，你认为投入（选填“Na2S”或“NaOH”）效果更好。
| 难溶电解质 |
Cu(OH)2 |
CuS |
Pb(OH)2 |
PbS |
| Ksp |
4．8×10－20 |
6．3×10－36 |
1．2×10－15 |
1．0×10－28 |
（3）火力发电在我国的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO2会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如下图所示：
①天然海水的pH≈8，试用离子方程式解释天然海水呈弱碱性的原因（任写一个）。
②某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2吸收效率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如图所示。
请你根据图示实验结果，就如何提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率，提出一条合理化建议：。
③天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3、HSO3－等分子或离子，使用氧气将其氧化的化学原理是（任写一个化学方程式或离子方程式）。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是。
Ⅱ．能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知下列热化学方程式
①2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)
H＝－570kJ/mol；
②H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)H＝－242kJ/mol；
③C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)H＝—110．5kJ/moL；
④C(s)+O2(g)＝CO2(g)H＝—393．5kJ/moL；
⑤CO2(g)+2H2O(g)＝2CH4(g)+2 O2(g)H＝+890kJ/moL
回答下列问题
（1）上述反应中属于吸热反应的是。
（2）H2的燃烧热为△H＝。
（3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得。已知C(s) + H2O(g)＝H2(g)+ CO(g)H＝akJ/moL；则a＝；该反应的熵S0(选填“＞”、“＝”、“＜”)；已知自由能G＝H—TS，当G＜0时可自发进行。则该反应在什么条件下可自发进行__________________。
（4）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是。
A．负极的电极反应式为：CO+O2—―2e-＝CO2
B．工作时电极b作正极，O2—由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为，在X极附近观察到的现象是。电解液中向X极方向移动的离子是。
②Y电极上的电极反应式为，
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是
②Y电极的电极反应式为(说明：杂质发生的反应不必写出。)
③溶液中的c(Cu2+)与电解前相比 (填“变大”、“变小”或“不变”)。