选做脱羧反应形成新的CC键，为有机合成提供了一条新的途径，例-优题课

(16分)天然气在生产、生活中具有广泛的应用。
（1）CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g) △H="-162" kJ·mol^-1。其他条件相同，实验测得在T₁和P_l与T₂和P₂条件下该反应的H₂平衡转化率相同，若T₁> T₂、则P_l ____P₂ (填“>”“<”或“=”)，平衡常数K_{1______}K₂(填“>” “<”或“=”)。
（2）另一合成CH₄的原理：CO(g)+3H₂(g)CH₄(g)+H₂O(g)。某温度时将0．1molCO和0.3mol H₂充入10L的密闭容器内，l0min时达平衡。测得10min内v(CO)= 0．0009mol·L^-1·min^-1，则H₂的平衡转化率为______，该温度下反应的平衡常数为___________mol^-2·L²。
（3）某实验小组依据甲烷燃烧的反应原理，设计如图所示的装置。已知甲池的总反应式为CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，乙池中盛有1L lmo1·L^-1CuSO₄溶液。a电极通入的气体为CH₄，其电极反应式是______，b电极的现象为______。一段时间内乙池中溶液的pH由2变为1，则在这段时间内转移电子的物质的量为________mol。

某汽车安全气囊的产气药剂主要含有 $N a N_{3}$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 、 $K C l O_{4}$ 、 $N a H C O_{3}$ 等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。
（1） $N a N_{3}$ 是气体发生剂，受热分解产生 $N_{2}$ 和 $N a$ ， $N_{2}$ 的电子式为。
（2） $F e_{2} O_{3}$ 是主氧化剂，与 $N a$ 反应生成的还原产物为（已知该反应为置换反应）.
（3） $K C l O_{4}$ 是助氧化剂，反应过程中与 $N a$ 作用生成 $K C l$ 和 $N a_{2} O$ 。 $K C l O_{4}$ 含有化学键的类型为， $K$ 的原子结构示意图为。
（4） $N a H C O_{3}$ 是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而发生分解，其化学方程式为。
（5）100 $g$ 上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到 $N_{2}$ 33.6 $L$ （标准状况）。
①用碱石灰除去的物质为；
②该产气药剂中 $N a N_{3}$ 的质量分数为。

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。