已知：A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；B是短周期中原子半径最大的元素；C元素3p能级半充满；E是所在周期电负性最大的元素；F是第四周期未成对电子最多的元素。

试回答下列有关的问题。

(1)写出F元素的电子排布式：___________________________________________。

(2)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子，则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为_____________________________________________________________。

(3)已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，属于极性分子的化合物的分子空间构型是_________________。

(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是________(写元素符号)。四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液，物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序是____________

______________________________________________________________(写化学式)。

(5)由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都具有球型对称结构，它们都可以看做刚性圆球，并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图：

晶胞中距离一个B＋最近的B＋有________个。若晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则E－的离子半径为________cm(含NA与ρ的式子表达)。

（10分）研究碳及其化合物的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。某学习小组查阅资料并进行相关探究，请帮忙完成以下探究。
（1）pC类似于pH，是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10^－3 mol/L，则该溶液中该溶质的pC＝－lg(1×10^－3)＝3。如图为25℃时H₂CO₃溶液的pC－pH图。请回答下列问题：（若离子浓度小于10^-5mol/L，可认为该离子不存在）

①在同一溶液中，H₂CO₃、HCO₃^－、CO₃^2－________(填“能”或“不能”)大量共存。
②H₂CO₃一级电离平衡常数的数值K_a1        。
③人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H₂CO₃/HCO₃^－)可以抵消少量酸或碱，维持pH7.4。当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中的c(H⁺)/c(H₂CO₃)最终将        。

（10分）研究碳及其化合物的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。某学习小组查阅资料并进行相关探究，请帮忙完成以下探究。

（1）pC类似于pH，是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10^－3 mol/L，则该溶液中该溶质的pC＝－lg(1×10^－3)＝3。如图为25℃时H₂CO₃溶液的pC－pH图。请回答下列问题：（若离子浓度小于10^-5mol/L，可认为该离子不存在）

①在同一溶液中，H₂CO₃、HCO₃^－、CO₃^2－________(填“能”或“不能”)大量共存。

②H₂CO₃一级电离平衡常数的数值K_a1        。

③人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H₂CO₃/HCO₃^－)可以抵消少量酸或碱，维持pH7.4。当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中的c(H⁺)/c(H₂CO₃)最终将        。

A．变大             B．变小             C．基本不变         D．无法判断

（2）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图，

该电池反应的离子方程式为                                。

（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为： CO₂(g) +3H₂(g)  CH₃OH(g) +H₂O(g)  △H ；

①取五份等体积CO₂和H₂的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如图

所示，则上述CO₂转化为甲醇反应热ΔH        0(填“>” “<”或“＝”)。

②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。

若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，要使平衡后乙与甲中各物质浓度相同，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为               。

 “低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题

（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：

        ___ C+ ___ KMnO₄+ ____ H₂SO₄→____CO₂↑+ ____MnSO₄ + ____K₂SO₄+ ____H₂O 

(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)N₂ (g)+CO₂ (g) 。某研究小组向某密闭的真空容器（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，恒温(T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①0min～10min以v(CO₂) 表示的反应速率为              。

②下列各项能作为判断该反应达到平衡的是    　　　    （填序号字母）。

 A．容器内压强保持不变　　    

 B． 2v(NO)_(正)= v(N₂)_(逆)

C．容器内CO₂的体积分数不变   

 D．混合气体的密度保持不变

③30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是               。如图表示CO ₂的逆反应速率[v_逆­(CO ₂­)]随反应时间(t)的变化关系图。请在图中画出在30min改变上述条件时在40min 时刻再次达平衡的变化曲线。

（3）已知在常温常压下：

① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH ＝ －1275.6 kJ／mol   K₁

② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)   ΔH ＝ －566.0 kJ／mol    K₂

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式 (写成最简整数的形式)，并用K₁和K₂表示该反应的平衡常数K

（4）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10^—9。CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^—4mo1/L ，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为                    。

（5）pC类似pH，是指极稀溶液中，溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为：1×10^-3mol/L，则该溶液中溶质的pC=-lg1×10^-3=3。右图为，H₂CO₃在通入HCl或加入氢氧化钠固体后，平衡时溶液中三种成分的pC—pH图。由图可知：若往碳酸钠溶液加入盐酸至pH约为      时有CO₂气体放出 , 若往0.001mol/L通入HCl至图中A点（为两曲线的交点,纵坐标约为3.3）时溶液中所有离子浓度从大到小关系是                       

火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NO_x）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1）脱硝。利用甲烷催化还原NO_x：

CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H₁＝－574 kJ·mol^－1

CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H₂＝－1160 kJ·mol^－1

   甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程为       　　　　　　　　　　　              。

（2）脱碳。将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：

CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g) ；△H₃＜0

①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，进行上述反应。测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如右图所示。下列说

法正确的是__________（填字母代号）。

A．第10 min后，向该容器中再充入1 mol CO₂和

3 mol H₂，则再次达到平衡时c（CH₃OH）=1.5mol·L^-1

B．0~10 min内，氢气的平均反应速率为0.075 mol/(L·min)

    C．达到平衡时，氢气的转化率为75%      

    D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16

    E．升高温度将使n(CH₃OH)/n(CO₂)减小

②甲醇燃料电池结构如右图所示。

其工作时正极的电极反应式可表示为：_______                        。

  负极反应式为：_______　　　　　　　　             

（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，

与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。

     硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表为：

                           ；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使

溶液的pH=7，则溶液中：c(Na⁺)+c(H⁺)_____c(NO₃^-)+c(OH^-)（填写“＞”“＝”或“＜”）。