1 . 将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：
(1)如图1所示的几种碳单质，它们互为___________，其中属于原子晶体的是___________，C₆₀间的作用力是___________。

(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中P轨道能提供一对电子的N原子是___________(填图2酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为___________，氮原子提供孤对电子与钴离子形成___________键。

(3)①气态AlCl₃通常以二聚体Al₂Cl₆的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为___________。
②AlF₃的熔点为1090℃，远高于AlCl₃的192℃，原因为___________。
③AlF₃结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F^-的配位数为___________。若晶胞参数为apm，晶体密度ρ=___________g/cm³(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为N_A)。

(4)如图，在NaCl的晶体中，Na⁺和Cl^-互相占据对方的正八面体空隙，CaF₂晶体中，F^-占据由Ca²⁺构成的所有正四面体空隙。钛镍合金具有形状记忆功能。某钛、镍原子个数比为2：1的合金的晶体结构为镍原子呈面心立方排列，钛原子填充在由镍原子围成的所有八面体空隙和一半的四面体空隙中，若最近的钛原于和镍原子紧密接触，镍原子周围距离最近的钛原子数为___________；钛原子和镍原子的半径分别为r₁和r₂，该晶体的空间利用率为___________(用含r的代数式表示，不必化简﹐空间利用率=×100%)。

2 . “铜纳米催化剂室温催化氨硼烷产氢串联选择性还原催化3-硝基苯乙烯到3-氨基苯乙烯”在有机化学选择性加氢反应研究领域取得重要进展。
   
请回答下列问题：
(1)下列分别为B、C、N、Cu基态原子价电子排布图，其中正确的是_____(填标号)

A．	B．
C．	D．

(2)   物质的沸点高于   ，原因是_____，硝基和氨基中N的杂化方式分别为_____。
(3)碳的第三种同素异形体——金刚石，其晶胞如图所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图_____(从A～D图中选填)。
   

A．

B．

C．

D．

(4)SiC结构类似金刚石，则SiC为_____晶体。图为SiC的晶胞图，其中两个正方体中心重合、各面分别平行，其中心为Si原子(用●表示)，其余Si原子位于大正方体的_____位置。
      
(5)科学研究表明，是由、、通过离子键而组成的复杂离子晶体。的重复排列方式如图b所示，中有一半的填充在正四面体空隙中，另一半和地填充在正八面体空隙中，则晶体中，正四面体空隙数与数之比为_____，其中有_____%正四面体空隙填有，有_____%正八面体空隙没有被填充。

4 . 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。

请回答下列问题：
(1)金刚石属于___________晶体，其中每个碳原子与___________个碳原子距离最近且相等；
(2)碘晶体属于___________晶体，每个碘晶胞中实际占有___________个碘分子。
(3)冰、金刚石、碘单质三种晶体的熔点由高到低的顺序为___________。
(4)假设碘晶胞中立方体的边长为acm，阿伏加德罗常数的值为，则碘晶体的密度为___________。

5 . A、B、D、E四种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B、D、E三种元素在周期表中的相对位置如表①所示，只有E元素的单质能与水反应生成两种酸，甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成，其中只有M分子同时含有三种元素：W为A、B两元素组成的18电子分子，可作火箭燃料；甲、乙为非金属单质；X分子含有10个电子。它们之间的转化关系如图②所示。
表①

B	D
		E

请回答下列问题：
(1)Z的化学式为___________；X分子的空间构型为___________。
(2)E的单质与水反应的离子方程式为___________。 D、E元素可分别与硅(Si)、钛(Ti)元素形成化合物，其中SiD₂的熔点为1723℃，沸点2230℃，TiE₄的熔点为-24.1℃，沸点为136.4℃，两者熔沸点差别很大的原因是___________。
(3)W-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。W-空气燃料电池放电时负极反应式为___________。
(4)将一定量的A₂、B₂的混合气体放入1L恒容密闭容器中，在200℃下达到平衡。测得平衡气体的总物质的量为0.4mol，其中A₂为0.1mol，B₂为0.1mol。则该条件下A₂的平衡转化率为___________，该温度下的平衡常数为___________。

6 . 短周期元素X、Y、Z、W中，X元素的原子最外层电子排布为ns¹，Y元素的原子价电子排布为ns²np²，Z元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，W元素原子的M电子层的p能级中有3个未成对电子。
(1)Z原子的电子排布式为___________，若X为非金属元素，则按原子轨道的重叠方式，X与Z形成的化合物中的共价键属于___________键(填“σ”或“π”)。
(2)当n=2时，Y在元素周期表的位置为___________，YZ₂属于___________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)当n=3时，YZ₂晶体属于___________晶体；YZ₂晶体中Y原子与Y-Z键的数目之比为___________。
(4)若X元素的原子最外层电子排布为2s¹，Y元素的原子价电子排布为3s²3p²，X、Y、Z、W四种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________(用元素符号表示)。

7 . 氮化硅(Si₃N₄)是一种重要的无机材料陶瓷，它是一种超硬物质，具有良好的耐腐蚀、耐热冲击和耐磨损性能，主要被应用于钢铁冶炼、耐火材料等方面。
完成下列填空：
(1)一个硅原子核外能量最高的电子数目是_______，其所占据的电子亚层符号为_________；与硅同周期的主族元素中，原子半径最小的是_______，依据是___________________。
(2)Si₃N₄属于共价化合物，其含有的化学键是________，属于_______晶体。
工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl₄(g)+2N₂(g)+6H₂(g)Si₃N₄(s)+12HCl(g)+Q(Q>0)
(3)该反应的平衡常数表达式K=_____________________ 。
(4)在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80g，则SiCl₄的平均反应速率为________________ mol·L^-1·min^-1。
(5)上述反应达到平衡后，改变某一条件，下列说法正确的是________。
a.增加Si₃N₄的量，平衡向左移动                    b.减小HCl的量，平衡向左移动
c.增大压强，平衡常数K减小                    d.降低温度，平衡常数K增大
(6)若平衡时H₂和HCl的物质的量之比为，保持其他条件不变，升高温度后达到新的平衡时，H₂和HCl的物质的量之比_______ (填“>”、“<”或“=”) 。

8 . 硅是构成矿物和岩石的主要成分，单质硅及其化合物具有广泛的用途。
(1)某些硅酸盐具有筛选分子的功能。一种硅酸盐的组成为：M₂O·R₂O₃·2SiO₂·nH₂O，已知元素M、R均位于元素周期表的第3周期，两元素原子的质子数之和为24。
①写出R原子核外能量最高的电子的电子排布式：___________。
②常温下，不能与R单质发生反应的是___________(选填序号)。
a．CuCl₂溶液     b．Fe₂O₃ c．浓硫酸       d．NaOH溶液       e．Na₂CO₃固体
(2)氮化硅(Si₃N₄)陶瓷材料硬度大、熔点高，不溶于水。可由下列反应制得：SiO₂+C+N₂Si₃N₄+CO
①C₃N₄的结构与Si₃N₄相似，请比较二者熔点高低，并说明理由：___________。
②配平上述反应的化学方程式：___________。
(3)一种用工业硅(含少量铁、铜等金属的氧化物)制备Si₃N₄的主要流程如下：

适量的H₂是为了排尽设备中的空气，但H₂在高温下也能还原工业硅中的某些金属化物。x可能是___________(选填：“盐酸”“硝酸”或“硫酸”)，理由是___________。

9 . “天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤，探索宇宙离不开化学。镍铼合金是制造喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片及排气喷嘴的重要材料。75号元素铼Re，熔点仅次于钨，是稀有金属之一，地壳中铼的含量极低，多伴生于铜、锌、铅等矿物中。
(1)镍原子价电子表示式为___________，在元素周期表中，铼与锰在同族，铼在元素周期表中的位置是___________。
(2)铼易形成高配位数的化合物如Re₂(CO)₁₀，该配合物中___________(填元素符号)提供孤对电子与铼成键，原因是___________，1mol Re₂(CO)₁₀中有___________mol配位键。
(3)锌在潮湿的空气中极易生成一层紧密的碱式碳酸锌［ZnCO₃·3Zn(OH)₂］薄膜，使其具有抗腐蚀性。碱式碳酸锌中非金属元素的电负性由大到小的顺序为___________，CO的空间构型为___________(用文字描述)。与CO互为等电子体的分子是___________(写一种即可)。
(4) 分子中碳原子的杂化类型为___________， 比 的熔点沸点___________(填“高”或“低”)，原因是___________。
(5)三氧化铼晶胞如图所示，摩尔质量为Mg/mol，晶胞密度为bg/cm³，铼原子填在___________个氧原子围成的___________(填“四面体”“立方体”或“八面体”)空隙中，该晶胞的空间利用率为___________(铼的原子半径为r_Repm，氧原子半径为r_Opm，列出计算式)。

10 . 电子科技大学孙旭平教授团队报道了一种磷化硼纳米颗粒作为高选择性电化学还原为甲醇的非金属电催化剂。磷化硼熔点特别高，处于极高温的空气环境时也具有抗氧化作用。其晶胞结构如图所示：

(1)氮化硼与磷化硼具有相似的结构，比较BN晶体和BP晶体的熔点高低并说明原因：_______。
(2)磷化硼晶体中与硼原子距离最近且相等的硼原子数为_______。
(3)若图中A处磷原子坐标为，D处磷原子坐标为，则E处的硼原子坐标为_______。
(4)已知磷化硼晶胞中A处磷原子与D处磷原子间的距离为，则硼原子与最近磷原子的核间距为_______。