[化学——选修3：物质结构与性质]
下图分别是金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管的结构示意图。图中小黑点或小黑圈均代表碳原子。
（1）四种物质互称为 。写出碳原子的基态电子排布图 。
（2）试比较：第一电离能I1（C）、I1（N）、I1（O）由大到小的顺序为 。
（3）石墨中存在的作用力有 。
A. 共价键 B. 金属键 C. 氢键
D. 配位键 E. 分子间作用力
石墨中碳原子采取的杂化方式是 。
（4）C的熔沸点比A （填“高”或“低”）原因是 。
（5）金刚石晶胞结构如下图所示，若金刚石的密度为ρ g·cm-3，试计算碳原子的半径为 pm（用含ρ式子表示，不必化简）。
6—羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要的中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6—羰基庚酸，请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）。
提示：①合成过程中无机试剂任选②如有需要，可以利用试卷中出现过的信息
③合成反应流程图表示方法示例如下：
写出下列叙述中有关物质的结构简式；分子式为C3H7Br的卤代烃经消去反应后得到的有机物是_________________________；能与金属钠反应，但不能与氢氧化钠反应的芳香族化合物C7H8O是___________________；含C、H、O三种元素的有机物，燃烧时消耗的氧气和生成的CO2、H2O之间物质的量之比为1：2：2，则此类有机物中最简单的一种是________________
（本题12分）化合物M是一种治疗心脏病药物的中间体，以A为原料的工业合成路线如下图所示。
已知：RONa+ R’X→ROR’+ NaX
根据题意完成下列填空：
（1）写出反应类型。反应① 反应②
（2）写出结构简式。A C
（3）写出
的邻位异构体分子内脱水产物香豆素的结构简式 。
（4）由C生成D的另一个反应物是 ，反应条件是 。
（5）写出由D生成M的化学反应方程式 。
（6）A也是制备环己醇(
)的原料，写出检验A已完全转化为环己醇的方法。
（本题8分）异丙苯（
），是一种重要的有机化工原料。
根据题意完成下列填空：
（1）由苯与2－丙醇反应制备异丙苯属于 反应；由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为 。
（2）异丙苯有多种同分异构体，其中一溴代物最少的芳香烃的名称是 。
（3）α－甲基苯乙烯（
）是生产耐热型ABS树脂的一种单体，工业上由异丙苯催化脱氢得到。写出由异丙苯制取该单体的另一种方法 （用化学反应方程式表示）。
（4）耐热型ABS树脂由丙烯腈(CH2=CHCN)、1，3-丁二烯和α－甲基苯乙烯共聚生成，写出该树脂的结构简式 （不考虑单体比例）。
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________；
（3）在溶积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列说法正确的是________（填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为
v(CH3OH)= 
mol·L-1·min-1
②该反应在T时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
增大
（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______；
（5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）
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