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能源、材料已成为当今科学研究的热点。请回答下列问题：
（1）单质A的燃烧热大，可作燃料。已知A为短周期元素，其气态原子逐个失去1～4个电子所需能量（电离能）如表所示。若该原子核外电子有三层，则该元素位于周期表______族，写出A燃烧后形成的氧化物的电子式：______．
| I1 | I2 | I3 | I4 | … |
| 电离能（kJ/mol） | 738 | 1451 | 7733 | 10540 | … |
（2）如图是超导材料元素在周期表中的分布，上述元素的短周期元素中原子半径最大的是______（填元素符号），其原子最外层有______种运动状态不同的电子，写出其最高价氧化物对应水化物在水溶液中的电离方程式：______。
（3）上述主族元素中有两种原子可以形成的五核分子，其化学键键长和键角都相等，则该分子的空间构型为______，该物质为______分子（选填“极性”或“非极性”）。
（4）铁单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体，且每生成1mol该易燃气体放出37.68kJ热量，请写出此反应的热化学方程式：______。
（5）取适量Al、Mg合金样品置于烧杯中，加入20mL 1mol/L的NaOH溶液，恰好完全反应。下列叙述正确的是______（选填编号）。
a．Mg作负极，Al作正极
b．若加入的是20mL 1mol/L的盐酸，则放出的氢气的物质的量减少2/3
c．若把NaOH中的H换成D（D为重氢），生成的氢气中D与H物质的量之比为1：2。
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（12分，每空2分）
当今世界，能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。
(1)A和B的单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
| 电离能(kJ/mol) | I1 | I2 | I3 | I4 |
| A | 899 | 1 757 | 14 840 | 21 000 |
| B | 738 | 1 451 | 7 733 | 10 540 |
①请根据上述信息，写出A基态原子的核外电子排布式：__________________。
②某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图1所示，该同学所画的电子排布图违背了______________________。
(2)氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中C—C键的键长为154.45 pm，C60中C—C键的键长为145 pm和140 pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确并阐述理由____________________________________________________。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图2所示，该物质在低温时是一种超导体。该物质中K原子和C60分子的个数比为______________________。
③继C60后，科学家又合成Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是__________________。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为______。
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【物质结构与性质】
以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题：
（1）镓为元素周期表第31号元素，镓原子价层电子排布图为___________。
（2）氮所在主族中第一电离能最大的元素是________（填元素符号，下同），镓所在主族中电负性最大的元素是____________________。
（3）传统的氮化镓制备方法是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应，该反应的化学方程式为______________。
（4）氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，氮化镓中氮原子与镓原子之间以____相结合，氮化镓属于_______晶体。
（5）下图是氮化镓的晶胞模型：
①氮化镓中镓原子的杂化方式为__________，氮原子的配位数为___________。
②氮化镓为立方晶胞，氮化镓的密度为d g/cm3。列出计算氮化镓晶胞边长a的表达式：a=_______cm。
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以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题：
（1）镓为元素周期表第31号元素，镓原子价层电子排布图为__________________。
（2）氮所在主族中第一电离能最大的元素是___________（填元素符号，下同），镓所在主族中电负性最大的元素是_____________________。
（3）传统的氮化镓制备方法是采用CaCl3与NH3在一定条件下反应，该反应的化学方程式为_________________。
（4）氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，氮化镓中氮原子与镓原子之间以__________相结合，氮化镓属于______________晶体。
（5）下图是氮化镓的晶胞模型：
①氮化镓中镓原子的杂化方式为_______________，氮原子的配位数为__________________。
②氮化镓为立方晶胞，氮化镓的密度为
。列出计算氮化镓晶胞边长a的表达式：a=_______cm。
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根据所学知识回答下列问题。
（1）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域.单位质量的
和
单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料.已知和为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
| 电离能/ | 
| 
| 
| 
|
|
| 932 | 1821 | 15390 | 21771 |
|
| 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
①某同学根据上述信息,推断的核外电子排布如图所示,该同学所画的电子排布图违背了_________, 元素位于周期表五个区域中的___ 区。
②
分子的中心原子采取_________杂化, 的空间构型为___ 。
（2）
原子或离子外围有较多能量相近的空轨道,所以其能与一些分子或离子形成配合物。
① 与原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是____。
② 六氰合亚铁离子
中不存在____________(填字母)。
A.共价键 B.非极性键 C.配位键 D. 
键
写出一种与
互为等电子体的单质的分子式:________________ 。
（3）—种
合金的晶胞结构如图,请据此回答下列问题:
① 该合金的化学式为____________。
② 若晶体的密度为
,则该晶胞棱长为____________
(设
为阿伏加德罗常数的值,用含和的代数式表示,不必化简)。
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X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z在周期表中的相对位置 如右表所示；X的单质在氧气中燃烧能生成两种无色气体， Y的最简单气态氢化物的水溶液显碱性。
回答下列问题：
（1）元素X在周期表中位于________族；W和Z的气态氢化物稳定性比较，其较强的是_______（填化学式）。
（2）W的单质与水反应生成的含氧酸的电子式为_____________。
（3）在BaCl2溶液中加入少量Y的最高价氧化物对应水化物溶液，再通入ZO2气体，能生成无色气体YO和白色沉淀___________（填化学式）；ZO2和YO还原性比较，其较强的是___________（填化学式）。
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N和S是重要的非金属元素，聚氮化硫(SN)x是重要的超导材料，目前己成为全球材料行业研究的热点。回答下列问题：
(1)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是_____(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)S原子的基态原子核外有____个未成对电子，有__________种不同形状的电子云。
(3) S、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________，列举一种与SCN-互为等电子体的分子为_______。
(4) (CH3)3N中N原子杂化方式为_______；As与N是同主族元素，AsH3的相对分子质量比NH3大，实验测得AsH3沸点比NH3低，其原因是___________。
(5) GaN是一种重要的半导体材料，其晶胞结构和金刚石类似，其晶胞结构如图。
①氮化镓中氮原子与镓原子之间以_______键相结合，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为_______。
②GaN晶体的晶胞边长为a pm，摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为_______g•cm-3 (只要求列算式，不必计算出结果，1pm=l0-12m)。
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N和S是重要的非金属元素，聚氮化硫(SN)x是重要的超导材料，目前己成为全球材料行业研究的热点。回答下列问题：
(1)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是_____(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)S原子的基态原子核外有____个未成对电子，有__________种不同形状的电子云。
(3) S、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________，列举一种与SCN-互为等电子体的分子为_______。
(4) (CH3)3N中N原子杂化方式为_______；As与N是同主族元素，AsH3的相对分子质量比NH3大，实验测得AsH3沸点比NH3低，其原因是___________。
(5) GaN是一种重要的半导体材料，其晶胞结构和金刚石类似，其晶胞结构如图。
①氮化镓中氮原子与镓原子之间以_______键相结合，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为_______。
②GaN晶体的晶胞边长为a pm，摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为_______g•cm-3 (只要求列算式，不必计算出结果，1pm=l0-12m)。
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N和S是重要的非金属元素，聚氮化硫(SN)x是重要的超导材料，目前己成为全球材料行业研究的热点。回答下列问题：
(1)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是_____(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)S原子的基态原子核外有____个未成对电子，有__________种不同形状的电子云。
(3) S、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________，列举一种与SCN-互为等电子体的分子为_______。
(4) (CH3)3N中N原子杂化方式为_______；As与N是同主族元素，AsH3的相对分子质量比NH3大，实验测得AsH3沸点比NH3低，其原因是___________。
(5) GaN是一种重要的半导体材料，其晶胞结构和金刚石类似，其晶胞结构如图。
①氮化镓中氮原子与镓原子之间以_______键相结合，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为_______。
②GaN晶体的晶胞边长为a pm，摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为_______g•cm-3 (只要求列算式，不必计算出结果，1pm=l0-12m)。
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随着能源与环境问题越来越被人们关注，碳一化学（Ｃ1化学）成为研究的热点。“碳一化学”即以单质碳及ＣＯ、
、
、
等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺。
（1）将转化成有机物可有效实现碳循环。转化成有机物的例子很多，如：
a．
b．
c．
d．
在以上属于人工转化的反应中，原子利用率最高的是 （填序号）。
（2）CO可用于合成甲醇。在压强0.1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入
和
，在催化剂作用下合成甲醇：
。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图。
①该反应属于 反应（填“吸热”或“放热”）。若一个可逆反应的平衡常数
值很大，对此反应的说法正确的是 （填序号）。
a．反应使用催化剂意义不大
b．该反应发生将在很短时间内完成
c．该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小
d．该反应一定是放热反应
②
时，该反应的平衡常数
(用
的代数式表示)。
（3）二甲醚（
）被称为21世纪的新型燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。
①工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
a．
b．
c．
总反应：
的
。
②对于反应b，在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是 （填字母）。
a．
b．容器内压强保持不变
c．
的浓度保持不变
d．的消耗速率与的消耗速率之比为
（4）以KOH溶液为电解质，用二甲醚-空气组成燃料，其中负极的电极反应式为 。
（5）C1化合物在治理汽车尾气方面也大有可为，如CO、等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质。写出CO与氮氧化物（NO
）在有催化剂的条件下反应的化学方程式 。
。列出计算氮化镓晶胞边长a的表达式：a=_______cm。
和
单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料.已知
分子的中心原子
原子或离子外围有较多能量相近的空轨道,所以其能与一些分子或离子形成配合物。
中不存在____________(填字母)。
键
互为等电子体的单质的分子式:________________ 。
合金的晶胞结构如图,请据此回答下列问题:
,则该晶胞棱长为____________
(设
为阿伏加德罗常数的值,用含
、
、
等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺。
和
，在催化剂作用下合成甲醇：
。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图。
值很大，对此反应的说法正确的是
时，该反应的平衡常数
的代数式表示)。
）被称为21世纪的新型燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。
的
的浓度保持不变
）在有催化剂的条件下反应的化学方程式