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）
CS2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
CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。
（4）
CO能与金属
Fe形成
Fe(CO)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。
请根据化学学科中的基本理论，回答下列问题
（1）纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。火法还原CuO可制得Cu2O．已知：1克C（s）燃烧全部生成CO时放出热量9.2kJ；Cu2O（s）与O2（g）反应的能量变化如图1所示；请写出用足量炭粉还原CuO（s）制备Cu2O（s）的热化学方程式
（2）在加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2可制备纳米级Cu2O，同时生成N2和H2O．该反应的化学方程式为______
（3）某兴趣小组同学以纳米级Cu2O催化光解水蒸气并探究外界条件对化学平衡的影响．
①在体积均为1L，温度分别为T1、T2的A、B两密闭容器中都加入纳米级Cu2O并通人0.1mol水蒸气，反应：2H2O（g）⇌2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ•mol-1经测定A、B两容器在反应过程中发生如图2所示变化，则A、B两容器反应的温度T1________T2（填“＜”、“=”或“＞”），该过程中A容器至少需要吸收能量________kJ
②当该反应处于平衡状态时，下列既能增大反应速率，又能增大H2O（g）分解率的措施是（填序号）_________．
A．向平衡混合物中充入Ar B．升高反应的温度
C．增大反应体系的压强 D．向平衡混合物中充人O2
（4）25℃时，H2SO3═HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=_________mol/L．
（1）二氧化硅与碳高温下反应的化学方程式为
上述反应中生成的单质有什么用途： （写一条即可）。卞石是硅酸盐，不同类型的卞石中氧原子的物质的量分数相同，由钠卞石化学式NaAlSi3O8可推知钙卞石的化学式为 ，请将钠卞石的化学式改写成氧化物的形式：
（2）天然气（主要成分甲烷）含有少量含硫化合物[硫化氢、羰基硫（COS）等]，可以用氢氧化钠溶液洗涤除去．羰基硫用氢氧化钠溶液处理的过程如下（部分产物已略去）：
COS
Na2S溶液
H2 羰基硫分子的电子式为 。反应I除生成两种正盐外，还有水生成，其化学方程式为 。已知反应II的产物X的溶液中硫元素的主要存在形式为S2O32﹣，则II中主要反应的离子方程式为 。
（1）如图所示为硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·nH2O]的溶解度曲线(温度在30 ℃前后对应不同的晶体)，从图中获取如下信息，不正确的有 (填字母)。
a．C点溶液为Cu(NO3)2的不饱和溶液
b．30℃时结晶可析出两种晶体
c．按上述流程最终得到的晶体是Cu(NO3)2·3H2O
d．将A点溶液升温至30 ℃时，可以析出
Cu(NO3)2·3H2O晶体
（2）某些共价化合物（如H2O、NH3、N2O4等）在液态时发生了微弱的电离，如：
2H2O
OH－+H3O+，则液态NH3电离的方程式是
（3）氢是未来最好的能源选择，制取氢气的成熟的方法有很多，利用甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：
CH3OH(g) + H2O(g)CO2(g) + 3H2(g) 
H(298K)＝+ 49.4 kJ/mol
该条件下反应达平衡状态的依据是（填序号） 。
| A．v正(CH3OH)＝v正(CO2) |
| B．混合气体的密度不变 |
| C．c(CH3OH)＝c(H2O) |
| D．混合气体的总物质的量不变 |
（4） 甲、乙两容器体积相等，甲容器通入1 mol SO2和1 mol O2，乙容器通入1 mol SO3和0.5 mol O2，发生反应：2SO2(g) + O2 (g) 2SO3(g) H＜0，甲、乙起始反应温度相同，均和外界无热量交换，平衡时，甲中SO2的转化率为a，乙中SO3的分解率为b，则a、b的关系为a+b 1（填“﹤”、“﹥”或“＝”) 。
（5）甲醇是燃料电池的常见原料，现以熔融的K2CO3为电解质，以甲醇为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。下图是甲醇燃料电池模型，试回答下列问题：
①写出该燃料电池的负极反应式 。
②空气应该从 （选a、b、c、d）通入。 M、N是阴离子交换膜，则阴离子移动的方向是 （填“从左到右”或“从右到左”）
（6）含Al3＋的盐常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理_________。
（1）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在abc装置中能保护铁的是 （填字母）
②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是 （填名称）
 |
（2）25℃时有关物质的溶度积如下:Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[Fe (OH)3]=2.64×10－39
25℃时，向含有Mg2+，Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH=8时，c(Mg2+):c(Fe3+)= 。
高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe2O3(s)+3CO(g) 
2Fe(s)+3CO2(g) ΔH =" a" kJ·mol－1
（3）已知：①Fe2O3(s)+ 3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=" +" 489.0 kJ·mol－1
②C(石墨)+CO2(g)= 2CO(g)ΔH2 =" +" 172.5 kJ·mol－1则a = kJ·mol－1。
（4）冶炼铁反应的平衡常数表达式K = ，温度升高后，K值 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（5）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在 2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。
| |
Fe2O3 |
CO[ |
Fe |
CO2 |
| 甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
| 乙/mol |
1.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0] |
① 甲容器中CO的平衡转化率为 。
② 下列说法正确的是 （填字母）。
a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b．增加Fe2O3可以提高CO的转化率
c．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的平衡转化率
d．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
同学们，我们学习过的化学反应有很多了，让我们对所学过的化学反应方程式做个总结吧！有一些化学反应可用下式表示
A + B ─→ C + D + H2O
请你根据下面的提示回答下列问题：
（1）若A、C、D均含有氯元素，且A的化合价介于C与D之间，写出该反应的离子方程
式： 。
（2）若C为能使酚酞溶液变红的气体，则实验室制备C的方程式为 。
（3）若A为Na2O2，B为硫酸，则C和D的化学式是 。
（4）若A为红色固体，D能使品红褪色，反应的化学方程式为： 。
（5）若A非金属为单质，B为第二周期某种元素的最高价氧化物的水化物，请写出符合上式的化学方程式： 。
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