【化学——选修3：物质结构与性质】
碳族元素C、Si、Ge的单质及其化合物在材料、医药等方面有重要的应用。请回答下列问题。
（1）Ge原子核外电子排布式为________________________。
（2）C元素的三种单质的晶体结构如图。
①金刚石晶体中碳原子与碳碳键的个数比为______；石墨晶体中碳原子的杂化类型为__________。
②石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、由单层碳原子组成的二维晶体，每个碳原子提供一个p轨道上的电子形成大π键，π电子可以自由移动。将氢气加入到石墨烯中可制得一种新材料石墨烷。下列判断错误的是_______.
A．石墨烯是电的良导体而石墨烷则为绝缘体
B．石墨烯是一种强度很高的材料
C．石墨烯与石墨烷均为高分子化合物
D．石墨烯与H2制得石墨烷的反应属于加成反应
（3）碳元素的电负性比硅元素_______(填“大”或“小”)。CO2分子中碳氧原子之间化学键的成键方式为_________________。
（4）CO可以和很多金属形成配合物，如Ni(CO)4。
①其中Ni与CO之间的键型为_______。Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl４、苯等有机溶剂，则固态Ni(CO)4属于________晶体。
②与配体CO互为等电子体的阴离子有________(任写一种)。NH3也可作为很多配合物的配体。其中N原子的杂化类型为_____________。若配离子[Ni(NH3)6]2-为正八面体结构，则[Ni(CO)2（NH3)4]2+的结构有____________种。
新合成的一种烃，其碳架呈正三棱柱体(每条边等长度)（如图所示）
（1）写出该烃的分子式；
（2）该烃的一氯取代物是否有同分异构体；
（3）该烃的二氯取代物有种。
（每空2分，共10分）依据事实，填空：
（1）已知某条件下可发生如下反应CH3－CH3→CH2＝CH2＋H2，有关化学键的键能如下：
| 化学键 |
C－H |
C＝C |
C－C |
H－H |
| 键能（kJ/mol） |
414.4 |
615.3 |
347.4 |
435.3 |
则该反应的热化学方程式右边的ΔH＝；
（2）氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应式：正极：；负极：
（3）某核素AZX的氯化物XCl2 1.11 g配成溶液后，需用1mol·L-1的硝酸银溶液20 ml才能把氯离子完全沉淀下来。则X的质量数为；
(4)将甲烷和氧气的混合气体充入含有23.4 g Na2O2的密闭容器中，保持容器中温度为150 ℃，用电火花引燃充分反应后，压强为0 Pa，若将残留物溶于水，无气体逸出。此过程的总反应方程式为。
(共8分)在恒温恒容的密闭容器中通入1mol N2和Xmol H2发生如下反应：N2＋3H2
2NH3。达到平衡后，测得反应放出的热量为18.4kJ，混合气体的物质的量为3.6mol，容器内的压强变为原来的90%。
(1)起始时充入H2的物质的量为mol，氢气的转化率为；
(2)该反应的热化学方程式为；
(3)若起始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a、b、c，达到平衡时各组分物质的量与上述平衡相同。若维持反应向正方向进行，则起始时c的取值范围是。
(5分)(1)请指出乙烯的一种用途：。
(2)将乙烯通入到溴的四氯化碳溶液中，其化学方程式为：反应的类型是；
(3)甲烷与氯气反应生成气态有机物的反应方程式反应的类型是。
根据下图回答以下问题：
（A、B均为碳棒，两池中溶液均足量）
（1）甲装置是池，乙装置是池且Fe极为极，A极为极
（2）A极的电极反应
（3）若甲池中Fe溶解0.3 mol，则乙池中产生气体的总体积（标准状况）为L，
乙池极质量会增加g