题目内容
【题目】我国具有光辉灿烂的古代科技，早在商代就已经铸造出司母戊大方鼎。回答下列问题：
（1）Cu在元素周期表中的位置___，Cu2+的价电子排布式为__。
（2）已知基态铜的部分电离能如表所示：
电离能/kJ·mol－1 | I1 | I2 | I3 |
Cu | 746 | 1958 | 2058 |
由表格数据知，I2(Cu)远远大于I1(Cu)，其原因是__。
（3）Cu2+能与吡咯(
)的阴离子(
)形成双吡咯铜。
①中C和N原子的杂化均为__，1mol含有__molσ键；
②双吡咯铜Cu()2的配位原子为__；
噻吩的沸点为84℃，吡咯()的沸点在129~131℃之间，吡咯沸点较高，其原因是__。
（4）某M原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图所示(白球代表M原子)。每个铜原子周围距离最近的铜原子数目__；该晶体的化学式为__。已知该晶体的密度为ρg·cm－3，晶体的摩尔质量为Mg/mol，阿伏伽德罗常数的值为NA，则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为__pm(只写计算式)。
【答案】第四周期第IB族 3d9 Cu价电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu+价电子排布式为[Ar]3d10，Cu+[Ar]3d10全满，稳定，难失电子。 sp2 10 N 吡咯形成分子间氢键，而噻吩不能形成分子间氢键，因此吡咯沸点较高 12 CuCl 
【解析】
⑴Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu在元素周期表中的位置第四周期第IB族，Cu失去两个电子后变为Cu2+，其电子排布式为[Ar]3d9，其价电子排布式为3d9。
⑵I2(Cu)远远大于I1(Cu)，Cu价电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu+价电子排布式为[Ar]3d10，Cu+[Ar]3d10全满，稳定，难失电子，因此I2(Cu)远远大于I1(Cu)。
⑶①
有大π键，
，因此C有3个价键即3个δ键，无孤对电子，因此为sp2杂化，N有三个价键即3个δ键，无孤对电子，因此为sp2杂化，1个
分子，从图中看出有6个δ键，但还有4个C—Hδ键，共10个，因此1mol含有10 molσ键。
②N有孤对电子，因此双吡咯铜Cu()2的配位原子为N；
噻吩的沸点为84℃，吡咯()的沸点在129~131℃之间，吡咯沸点较高，其原因是吡咯形成分子间氢键，而噻吩不能形成分子间氢键，因此吡咯沸点较高。
⑷某M原子的外围电子排布式为3s23p5即为Cl，铜与M形成化合物的晶胞如图所示(白球代表M原子)。顶点到面心的铜原子距离最近，总共有12个；Cu有
，Cl有4个，晶体的化学式为CuCl，晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为体对角线的
，
，铜原子和Cl原子之间的最短距离为。
⑴Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu在元素周期表中的位置第四周期第IB族，Cu失去两个电子后变为Cu2+，其电子排布式为[Ar]3d9，其价电子排布式为3d9，故答案为：第四周期第IB族；3d9。
⑵I2(Cu)远远大于I1(Cu)，Cu价电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu+价电子排布式为[Ar]3d10，Cu+[Ar]3d10全满，稳定，难失电子，因此I2(Cu)远远大于I1(Cu)，故答案为：Cu价电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu+价电子排布式为[Ar]3d10，Cu+[Ar]3d10全满，稳定，难失电子。
⑶①有大π键，，因此C有3个价键即3个δ键，无孤对电子，因此为sp2杂化，N有三个价键即3个δ键，无孤对电子，因此为sp2杂化，1个分子，从图中看出有6个δ键，但还有4个C—Hδ键，共10个，因此1mol含有10 molσ键；故答案为：sp2；10。
②N有孤对电子，因此双吡咯铜Cu()2的配位原子为N；噻吩的沸点为84℃，吡咯()的沸点在129~131℃之间，吡咯沸点较高，其原因是吡咯形成分子间氢键，而噻吩不能形成分子间氢键，因此吡咯沸点较高，故答案为：N；吡咯形成分子间氢键，而噻吩不能形成分子间氢键，因此吡咯沸点较高。
⑷某M原子的外围电子排布式为3s23p5即为Cl，铜与M形成化合物的晶胞如图所示(白球代表M原子)。顶点到面心的铜原子距离最近，总共有12个；Cu有，Cl有4个，晶体的化学式为CuCl，晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为体对角线的，，铜原子和Cl原子之间的最短距离为，故答案为：12；CuCl；。
【题目】实现碳及其化合物的相互转化，对开发新能源和降低碳排放意义重大。
（1）已知：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H=x
已知：标准状态下，由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变，称为该化合物的标准摩尔生成焓，几种物质的标准摩尔生成焓如下。则x=__kJ·mol－1。(标准摩尔生成焓：CH4(g)－75kJ/mol；H2O(g)－240kJ/mol；CO(g)－110kJ/mol；H2(g)－0kJ/mol)
（2）为了探究温度、压强对反应(1)的影响，在恒温恒容下，向下列三个容器中均充入4molCH4和4molH2O。
容器 | 温度/℃ | 体积/L | CH4平衡浓度/mol·L－1 | 平衡时间/min |
甲 | 400 | 1 | 1.5 | 5.0 |
乙 | 500 | 1 | x | t1 |
丙 | 400 | 2 | y | t2 |
①平衡前，容器甲中反应的平均速率
(H2)=__mol/(L·min)；在一定条件下，能判断容器丙中的反应一定处于化学平衡状态的是__(填序号)；
A．3v(CH4)正=v(H2)逆 B．CH4和H2O的转化率相等
C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变
②平衡后，乙容器中CH4的转换率较丙低，其原因是__，其中t1__t2(填“>”、 “<”或“=”)。
（3）pC是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的负对数。已知常温下，H2CO3溶液中加入强酸或强碱后达到平衡时溶液中三种成分的pC－pH图，据图
常温下，碳酸的一级电离常数Ka1的数量级为__；其中碳酸的Ka1>>Ka2，其原因是__。
（4）我国科学家根据反应CO2
C+O2↑，结合电解池原理设计出了二氧化碳捕获与转化装置。该装置首先利用电解池中熔融电解质ZrO捕获CO2，发生的相关反应为：①CO2+O2－=CO32－，②2CO2+O2－=C2O52－，然后CO32－在阴极转化为碳单质和__；C2O52－在阳极发生电极反应，其方程式为__。
