据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的
，每百吨He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以
的形式存在。下列说法正确的是( )
A. 原子核内含有4个质子
B. 和互为同位素
C. 原子核内含有3个中子
D. 的最外层电子数为2，所以具有较强的金属性
制出了第一张元素周期表的科学家是（ ）
A.勒夏特列 B.汤姆生 C.阿伏加德罗 D.门捷列夫
化合物M是一种香料中间体。实验室制备M的一种路线如下：
已知：
①
（R表示氢原子或烃基）
②
（
表示烃基）
回答下列问题：
（1）A的结构简式为_____________；B的化学名称为_____________。
（2）由D生成E和由F生成G的反应类型分别为_____________、_____________。
（3）由C生成H所需试剂为_____________（答出一种即可）。
（4）由E和I生成M的化学方程式为_______________________________________。
（5）同时满足下列条件的I的同分异构体有_____________种（不含立体异构）；任写一种核磁共振氢谱中有4组吸收峰的结构简式_____________。
①能与
溶液发生显色反应；能发生水解反应；
②苯环上有四个取代基。
（6）参照上述合成路线和信息，以乙酸为原料（无机试剂任选），设计制备
的合成路线__________________________________________________________________________。
碳元素形成的单质和化合物在化工、材料、医学等领域应用广泛，回答下列问题：
(1)区分金刚石和无定形碳最可靠的科学方法为___________。基态C原子核外未成对电子的数目为_____________。
(2)咖啡因结构为
。
①咖啡因中C原子的杂化形式为_________________。
②1 mol咖啡因中所含
键数目为_________________。
③咖啡因通常在水中的溶解度较小，加入适量
能增大其在水中溶解度的原因为_________________。
④CH3+(甲基正离子)的立体构型为_________________。
(3)CO、NO、H2S均为生命体系气体信号分子。其中H、C、O、S的电负性由大到小的顺序为____________；N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为________________。
(4)干冰可用于人工降雨。其熔点低于金刚石的原因为___________；若干冰的密度为1.56 g/cm3，立方晶胞参数为0.57 nm，则每个晶胞实际占用CO2的数目为_______。
的捕捉和综合利用是目前研究的热点之一。回答下列问题：
(1)科研工作者发现一种捕获二氧化碳生成甲酸的简单过程如图所示。
下列说法正确的是__________________（填选项字母）。
A.增大
的物质的量可增大
的平衡产率
B.和
均能降低反应的活化能
C.上述捕获过程能有效减少温室气体排放
(2)能用于制备二甲醚
I.
II.
III.
①二氧化碳气体与氢气生成二甲醚蒸气和水蒸气反应的热化学方程式为______________。
②
时，在恒容密闭容器中发生反应I时，下列事实能说明该反应达到平衡状态的是_____________（填选项字母）。
A.气体的平均相对分子质量不再改变
B. 
不再改变
C.断裂
键同时断裂
键
D.混合气体的密度不再改变
③
时，向密闭容器中充入一定量
，发生反应Ⅱ，测得反应前压强为
，
恰好达到平衡时，
的分压为
，则
内的反应速率
_____________（用分压表示，下同）；反应的平衡常数
_____________。
④在催化剂条件下，发生反应
。
该反应的
___________0（填“>”或“<”）；的平衡转化率和催化剂的催化效率与温度的关系如图所示。则将反应温度选择为
的原因为________________________________。
⑤向某绝热刚性容器中充入一定量的
和
，发生反应Ⅲ。容器内平衡压强______________________（填“大于”“小于”或“等于”）起始压强，原因为______________________。
复合氧化钻
可用于生产合金磁性材料、催化剂等。为充分利用资源，在实验室中探究采用含钴废渣（含
等）来制备复合氧化钴，具体流程如下：
回答下列问题：
（1）
的电子式为_______________________。
（2）“碱煮水洗”的目的为______________________________________________。
（3）“酸浸”时，
发生反应的离子方程式为_____________________________________________；滤渣1中主要成分的化学式为_______________________。
（4）检验“水洗液”中含有
的操作和现象为______________________________________________。上述流程中多次应用过滤操作该操作所用主要玻璃仪器有_____________________。
（5）下列装置中，适合进行“焙烧”操作的是_____________________（填选项字母）。
A.
B.
C.
D.
（6）称量
，充分“焙烧”后得复合氧化钴
，则复合氧化钻的化学式为________________；“焙烧”过程中生成的气体能参与大气循环，则该过程_______________（填“有”或“无”）氧气参加反应。
