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[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）
硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。请回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。
（2）硅主要以硅酸盐、 等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以 相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献 个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为 。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
| 化学键 | C—C | C—H | C—O | Si—Si | Si—H | Si—O |
| 键能/(kJ?mol-1 | 356 | 413 | 336 | 226 | 318 | 452 |
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 。
（6）在硅酸盐中，SiO4- 4四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为 ，Si与O的原子数之比为 ，化学式为 。
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[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）
硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。请回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。
（2）硅主要以硅酸盐、 等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以 相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献 个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为 。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
|
化学键 |
C—C |
C—H |
C—O |
Si—Si |
Si—H |
Si—O |
|
键能/(kJ?mol-1 |
356 |
413 |
336 |
226 |
318 |
452 |
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 。
（6）在硅酸盐中，SiO4- 4四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为 ，Si与O的原子数之比为 ，化学式为 。
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①利用浓碳酸钾溶液吸收空气中的CO2；
②将第①步吸收液电解产生H2和O2，同时分离出CO2；
③将第②步产生的H2和CO2在一定条件下转化成CH4和水蒸气。
已知：
H2（g）+ 1/2O2（g）=H2O（l） △H1= -285.8 kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H2= -889.6 kJ/mol
H2O（l）=H2O（g） △H3= +44.0 kJ/mol
（1）第③步反应的热化学方程式为______________________ 。并找出CO2的等电子体___________(一到二种)
（2）若在第②步电解吸收液时产生11.2LO2（标准状况下），则第③步中最多可制得______ L甲烷（标准状况下）
（3）为探究在密闭容器中进行第③步反应的最佳投料比，某研究小组向恒温（T1、T2均大于100℃）恒容容器中充入一定量的H2，在其他条件不变的情况下，改变起始CO2的物质的量测定达到平衡时CH4的体积分数，实验结果如图所示。则a、c两点处所的平衡状态中，氢气的转化率的大小关系是α(a)_______α(c)（填“>”“<”或“=”），a、b、c、d四点所处的平衡状态中，对应的平衡常数Ka、Kb、Kc、Kd的大小关系是__________________。
