页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源，被誉为未来能源的“明星”。则回答：

（1）页岩气与天然气的主要成分都是甲烷（化学式为CH4），甲烷是一种最简单的____（填“有机”或“无机”）化合物，甲烷中碳元素与氢元素的质量比是____。

（2）甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为____________________。甲烷燃烧需要的条件是与氧气接触和______。燃烧时能量转化形式主要是化学能转化为___能。

我国拥有世界上最大的页岩气技术可采储量。页岩气与常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点。则：

（1）天然气、煤和石油合称为三大化石燃料，属于____（填“可再生”或“不可再生”）能源。为缓解能源危机，人们正积极开发利用新能源，请列举出其中一种为___________。

（2）页岩气开发将改变我国现在的能源格局，为环境保护带来积极影响。下列环境问题与煤炭（主要成分为C）没有直接关系的是_____（填字母）。

A酸雨    B温室效应      C臭氧层破坏      D可吸入颗粒物增加

（3）下表格中提供页岩气和煤炭各1g完全燃烧：

则与煤炭相比，使用页岩气作燃料的优点是_________________。

2012年5月9日，我国首座深水钻井平台“海洋石油981”在我国南海海域正式开钻，中国南海油气资源极为丰富，总储量大致在230亿至300亿吨之间，深水海域已经成为国际上油气勘探开发的重要接替区域。则回答：

（1）化石燃料是当今人类获得能量的主要来源，其中有煤、_____和天然气，则三种化石燃料都属于_____（“可再生”或“不可再生”）资源。

（2）石油又叫原油，没有固定的沸点，炼油厂根据石油中各成分沸点的不同，通过加热气化、冷凝、分离可得到汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青等产品，由此可以判定石油属于（________）

A 单质 B 化合物 C 纯净物 D 混合物

（3）石油被人们称为“工业的血液”，下列关于石油的说法正确的是（________）

A 石油的蕴藏量是无限的 B 将石油分馏可得到多种产品，发生物理变化

C 石油是一种化工产品 D 石油除了作燃料，不能再开发综合利用

（4）为了珍惜石油等化石燃料，我们从生产、生活中如何考虑践行低碳生活_____。

中国南海南海海底发现巨大的“可燃冰”资源带，天然气的总地质资源量约为16万亿立方米，占中国油气总资源量的三分之一，其中70％蕴藏于153．7万平方公里的深海区域。

（1）可燃冰又称天然气水合物，是在海底的高压、低温条件下形成的结晶水合物，它的外观像冰，1体积可燃冰可储藏100-200体积的天然气。天然气燃烧时发出_____色火焰，将化学能转化为_____能，请写出天然气完全燃烧时的化学方程式为_____。

（2）在可燃冰晶体中，平均每46个水分子构成8个笼，每个笼中容纳一个甲烷分子或一个游离的水分子，若每8个笼中有6个容纳了甲烷分子，另外2个被2个游离的水分子所填充，则可燃冰的平均组成可以表示为（______）

A CH4·2H2O B CH4·6H2O C CH4·8H2O D CH4·10H2O

（3）可燃冰被称为“二十一世纪清洁能源”。你认为可燃冰优点有_____，也有人认为可燃冰的开发利用是一柄双刃剑，需要慎重对待，其理由是_____。

（4）南海可燃冰带的发现为我国在使用高效的新能源领域开辟了十分广阔的开拓前景。你认为能开发利用的新能源还有（至少填写二种）_____。

钢铁是人类生活和生产中非常重要的金属材料。下列有关钢铁的说法不正确的是（　　）

A.纯铁具有银白色金属光泽、硬度大 B.生铁的含碳量要低于钢的含碳量

C.用铁锅可增加食物中的铁元素 D.可以用磁铁区分纯铁制品和铝制品

武汉举行首届中国国际钢铁流通博览会，将商讨全球金属流通行业的战略性问题。则回答：

（1）金属材料的生产和使用是人类文明和社会进步的重要标志。常见三种金属铜、铁和铝被先后大规模的发现与使用，则其中的原因是（_____）

A 地壳中金属元素的含量 B 金属的导电性

C 金属的活动性顺序 D 金属的资源与价格

（2）大型钢铁企业常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，相关系列的化学反应过程如下：

请写出第①②步反应的化学方程式分别为_______________和__________。第③步反应的反应现象为______________________________。

（3）金属矿物的储量有限，而且不能再生。目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，请说明其目的是________（填“合理开采矿物”、“节约金属资源”或“开发出金属的代用品”）。

首届中国国际钢铁流通博览会以“困境与出路”为主题，将发展网上钢贸交易平台，钢材条形码有价格、产地等信息。则：

（1）生铁和钢是_____不同的两种铁合金，都属于_____（填“纯净物”或“混合物”）。

（2）为了探究铁与锰的金属活动性，在相同温度下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质质量分数的足量稀盐酸中（反应中的Mn元素显+2价）。请回答：

（3）写出锰与稀盐酸发生反应的化学方程式为____________，该反应的基本类型为____。

天文学家首次观测到发现一颗闪烁的钻石行星，并破译其化学构造（见图）。下列有关金刚石和石墨的认识中不正确的是（ ）

A.天然金刚石是最硬的非金属单质，可切割大理石

B.金刚石对光有折射作用，可制成钻石

C.石墨具有良好的导电性，可制造石墨电极

D.一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化

在440℃和高压下，利用金属钠与二氧化碳作用得到了金刚石和碳酸钠，且金刚石的颗粒有望达到宝石级大小，将给天然金刚石开采业带来极大的挑战。下列说法正确的是（ ）

A.金刚石是一种新型化合物 B.碳属于金属元素

C.该反应是置换反应 D.该反应中生成了新的原子

科学家发现富含钻石的超级地球，拓展了人类对岩态行星的全新认知。则根据所学知识回答下列问题：

（1）碳原子的结构示意为，碳原子最外层电子数为_____，常温下碳的化学性质_____（填“活泼”或“不活泼”）。

（2）下列分别是金刚石、石墨和C60的结构示意图，下列说法正确的是（____）

A 这三种物质都很软，都可作润滑剂

B 这三种物质碳原子的排列方式相同

C 这三种物质完全燃烧后的产物都是CO2

D 这三种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子

（3）三种碳单质中由分子构成的是_____（填化学式），则其相对分子质量为_____。石墨烯是首个发现的二维空间材料，从石墨材料中剥离制得，则该过程发生了_____变化。