题目内容
Ⅰ．据有关资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息，完成下面两题：
（1）下列关于天然气水合物中两种分子描述正确的是
A．两种都是极性分子 B．两种都是非极性分子
C．H2O是极性分子，CH4是非极性分子 D．其中氧原子和碳原子的杂化方式均为sp3
E．其中氧原子和碳原子的杂化方式分别为sp2和sp3
（2）晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为
II．（1）兰聚氰胺分子的结构简式如图所示
，则其中氮原子轨道杂化类型是 ，l mol三聚氰胺分子中含 mol
键。
（2）某元素位于第四周期VIII族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的M层电子排布式为____ 。
（3）过渡金属配合物Ni（ CO）n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=____ 。
（4）碳化硅的晶胞结构（如右图）与金刚石类
似（其中“●”为碳原子，“○”为硅原子）。
图中“●”点构成的堆积方式与下列图式
中 所表示的堆积方式相同。
（5）碳化硅的结构中，设晶胞边长为a cm，碳原子直径为b cm，硅原子直径为c cm，则该晶胞的空间利用率为 （用含a、b、c的式子表示）。
【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）
Ⅰ．（1）CE（2分）
（2）CH4·8H2O或6CH4·48H2O（2分）
II．（1）sp2、sp3（2分） 15（1分） （2）3s23p63d8 （2分）
（3）4（2分） (4) D （2分）
(5)
某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成甲醚等清洁燃料。由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有：
①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋206.1 kJ·mol－1
②CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH2＝＋247.3 kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH3
请回答下列问题：
(1)在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。
图1
反应进行的前5 min内，v(H2)＝________；10 min时，改变的外界条件可能是______________________________________________________________。
(2)如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间的变化如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。
(3)反应③中ΔH3＝________。800 ℃时，反应③的平衡常数K＝1，测得该温度下密闭容器中某时刻各物质的物质的量见下表：
| CO | H2O | CO2 | H2 |
| 0.5 mol | 8.5 mol | 2.0 mol | 2.0 mol |
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是________(填代号)。
a．v正>v逆 B．v正<v逆
c．v正＝v逆 D．无法判断
(4)用该合成气制取甲醚的化学方程式为______________________________。
该反应的原子利用率为________(设反应完全进行，用质量百分比表示)。
、HS－、HPO
等离子在该溶液中能大量共存