1 . CH₄和CO₂都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：

(1)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(填元素符号)。
(2)已知相同条件下生成乙烯和乙烷的体积比为2∶1，消耗CH₄和CO₂的体积比为6∶5，则生成的CO和H₂O的物质的量之比为_______。
(3)①已知碳和硅的有关化学键键能如表所示：

化学键
键能/()	356	413	226	318

简要分析乙烷的稳定性大于的原因：_______。
②如图表示碳、硅和磷三种元素的四级电离能的变化趋势，其中表示硅的曲线是_______(填字母)，判断的依据是_______。

(4)①通常情况下，与乙烯的沸点(-103.7℃)相比，氯乙烯()的沸点更高(-13.9℃)，其原因是_______。
②在乙烯中碳碳双键的键长为134pm，而在氯乙烯中碳碳双键的键长为138pm，请解释原因：____。

2 . 党的十八大以来，我国在科技创新和重大工程建设方面取得了丰硕成果，在新时代更需要新科技。2018年3月5日，《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现，第一作者均为中国科大2010级少年班的曹原。曹原团队在双层石墨烯中发现新的电子态，可以简单实现绝缘体到超导体的转变。石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲)，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(如图乙)。

(1)图乙中1号C与相邻C有无形成π键？_______(填“有”或“无”)。
(2)图甲中1号C与相邻C形成的键之间的夹角_______(填“>”“<”或“=”)120°。
(3)我国制墨工艺将50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水，在相同条件下所得到的分散系后者沸点更高，其原因是_______。
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C₆₀)，某金属M与C₆₀可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为_______，该材料的化学式为_______。

                 图丙
(5)一定条件下，都能与形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。与形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。

参数 分子	分子直径/nm	分子与的结合能
	0.436	16.40
	0.512	29.91

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_______；
②有科学家提出用CO₂置换CH₄的设想。已知图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，结合表中内容从物质结构及性质的角度分析，该设想能否实现？_______(填“能”或“否”)。

3 . [Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O 晶体制备：
(1)制备过程：向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到___________色的透明溶液；再加入适量乙醇，将析出[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O 晶体。请解释加入乙醇后析出晶体的原因___________。
(2)写出沉淀溶解得透明溶液的离子方程式___________。
(3)以配位键形式表示[Cu(NH₃)₄]²⁺的结构___________，1 mol[Cu(NH₃)₄]²⁺含有___________个σ键。
(4)[Cu (NH₃)₄]SO₄ 中，存在的化学键类型有 ___________(填选项)。
A．离子键       B．金属键       C．配位键       D．非极性键       E．极性键
(5)从结构的角度分析 NH₃比 NF₃的键角大的原因：___________。

4 . A、B、C、D、E五种元素原子序数依次增大，A元素原子的价电子排布为ns²np²，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，E元素原子的价电子排布为3d⁶4s²。C、D的电离能数据如下(kJ·mol^-1)：

	I1	I2	I3	I4
C	738	1451	7733	10540
D	577	1817	2745	11578

(1)化合价是元素的一种性质。由C、D的电离能数据判断，C通常显___________价，D显___________价。
(2)某气态单质甲与化合物AB分子中电子总数相等，则甲分子中包含1个___________键，2个___________键。
(3)AB的总键能大于甲的总键能，但AB比甲容易参加化学反应。根据下表数据，说明AB比甲活泼的原因是___________。

	单键	双键	叁键
AB键能/(kJ·mol-1)	357.7	798.9	1071.9
甲键能/(kJ·mol-1)	154.8	418.4	941.7

5 . 三种常见元素原子的结构信息如表所示，试回答下列问题。

元素	A	B	C
结构信息	原子核外有2个电子层，最外层有3个未成对电子	原子核外M层有1个成对的p电子	原子核外M层充满电子，N层有1个未成对的s电子

(1)C元素位于元素周期表中______区，C元素原子的价电子排布式为______。
(2)A的简单氢化物分子结合一个H形成阳离子后，其键角______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)下列分子结构图中“●”表示某种元素的原子，①中“●”表示A元素的原子，②③中“●”表示的原子其元素与A元素同周期，④中“●”表示的原子其元素与B元素同主族且与A元素同周期，“○”均表示氢原子，小黑点“·”均表示没有参与形成共价键的电子，短线均表示共价键。

上述四种物质的分子式分别为______、______、______、______，中心原子采取sp³杂化的是______(填序号)。

6 . 据《科技日报》报道，我国科学家研制出一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂，在室温条件下以为氧化剂可直接将氧化成C的含氧化合物。请回答下列问题：
(1)在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”，该基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)在第四周期过渡金属元素中，基态原子未成对电子数最多的是___________(填元素符号)。
(3)铜的焰色呈绿色，在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为___________。
(4)石墨烯限域单原子铁能活化分子中的，导致C与H之间的作用力___________(填“增强”或“减弱”)。
(5)常温下，在催化剂作用下，能氧化生成、、等。
①它们的沸点由高到低的顺序为，主要原因是___________。
②和相比，键角较大的是___________，主要原因是___________。

7 . Q、R、X、M、Y、Z是元素周期表前四周期的六种元素，原子序数依次递增。已知：
①Z位于区，最外层没有单电子，其余的均为短周期主族元素；
②基态Y原子的价电子排布式为；
③基态Q、X原子p轨道的未成对电子数都是2；
④基态M原子的能级有1个单电子。
请回答下列问题：
(1)Z在周期表中的位置为______。
(2)Q、R、X、M四种元素第一电离能由大到小的顺序为______(用对应元素的符号填写)。
(3)分析下表中两种物质的键能数据(单位：)。

	351	745	1076
	196	418	945

结合数据说明比活泼的原因：__________________。

8 . 磷化硼是一种典型的超硬无机材料，常以、为原料制备。回答下列问题：
(1)基态P原子与B原子中未成对电子数之比为___________。
(2)与分子互为等电子体的一种离子为___________(填化学式)。
(3)分子的空间结构为___________；的沸点___________(填“高于”或“低于”)，理由是___________。
(4)、和三种分子中键角由大到小的顺序为___________。
(5)可转化为硼酸，硼酸为一元弱酸的原因是______(用离子方程式表示)。
(6)磷化硼晶胞的示意图如图甲所示，其中实心球表示P原子，空心球表示B原子。若磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图乙所示(虚线圆圈表示P原子的投影)，请在图乙中用实线圆圈画出B原子的投影位置(注意原子体积的相对大小) _______

9 . 硅及其化合物在材料领域中应用广泛。回答下列问题：
（1）硅单质有晶体硅和无定形硅两种，区别晶体硅和无定形硅的科学方法是___________
（2）基态硅的价电子排布式为_________，其核外电子的运动状态有_____种。
（3）CCl₄和SiCl₄常温下均呈液态，SiCl₄熔沸点较高的原因为________CCl₄不水解，但SiCl₄遇水即强烈水解，则SiCl₄水解的化学方程式为__________。
（4）SiF₄的热稳定性比SiCl₄强的原因是 ____。
（5）碳化硅(SiC)的结构与金刚石类似，碳化硅的硬度仅次于金刚石，其晶胞结构如图所示。则Si原子的配位数为_______，若晶体的密度为ρg/cm³，阿伏加 德罗常数为N_A，则距离最近的Si原子与C原子之间的距离为_______________cm。(用ρ和N_A的式子表示)
   

10 . (1)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2+3CH₃CH₂OH+16H⁺+13H₂O4[Cr(H₂O)₆]³⁺+3CH₃COOH
①配合物[Cr(H₂O)₆]³⁺中，与Cr³⁺形成配位键的原子是___(填元素符号)。
②CH₃COOH中C原子轨道杂化类型为___；1 mol CH₃COOH分子含有σ键的数目为___。
(2)CS₂分子中，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离子____。
(3)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯。
   
氧化石墨烯中，1号C的杂化方式是____，该C与相邻C形成的C-C键角____(填“>”、“<”或“=”)石墨烯中与1号C相邻C形成的C-C键角。