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碳、硅是第ⅣA族相邻元素，其性质既有相似性又有不同。回答下列问题。
(1)下列是碳原子基态电子排布式的是______；是碳原子激发态电子排布式且能量较高的是______。
A.1s²2s²2p¹3s¹        B.1s²2s²2p²          C.1s²2s²2p¹3d¹          D.1s²2s²3p¹
(2)碳和硅都是非金属元素，由下列键能数据回答：

化学键	C=O	Si－O	C－C	Si－Si
键能/kJ•mol-1	799	452	346	222

①金刚石和晶体硅的硬度：金刚石_____晶体硅(填“＞、＜、=”)；原因是______。
②二氧化碳和二氧化硅的熔点：二氧化碳______二氧化硅(填“＞、＜、=”)；原因是______。
(3)CO₂中C的杂化方式______；C、O形成的σ共价键是_____(填标号)。
A.s－s共价键            B.s－p共价键          C.sp－s共价键        D.sp－p共价键
(4)如图，壳核结构的纳米金属及其氧化物材料做催化剂，在有H₂O存在的条件下，利用光能，CO₂逐步氢化为甲烷。写出此反应的化学反应方程式______(图中“－”表示电子；“＋”表示失去电子后带正电荷的空穴。)

(5)SiO₂有多种晶体，最常见的低温水晶(α－石英)，它具有由硅氧四面体[SiO₄]通过共用顶角氧原子形成的螺旋链状结构。如图为硅氧四面体一维连接图，写出12个Si一维连接的化学式_______。