【題目】蘆筍中的天冬酰胺(結(jié)構(gòu)如圖)和微量元素硒、鉻、錳等,具有提高身體免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中,________(填元素名稱,下同)元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最多,第一電離能最大的是________。
(2)天冬酰胺中碳原子的雜化軌道類型為________,分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為________。
(3)O、S、Se為同主族元素,H2O、H2S和H2Se的參數(shù)對比見表。
化學式 | 鍵長/nm | 鍵角 |
H2O | 0.99 | 104.5° |
H2S | 1.34 | 92.3° |
H2Se | 1.47 | 91.0° |
H2S的鍵角大于H2Se的原因可能為________________________________________。
H2O、H2S、H2Se沸點由高到低的順序為________________,酸性由強到弱的順序為________________。
(4)寫出鉻的基態(tài)原子電子排布式:________________________________________。
(5)鉻為體心立方晶體,晶胞結(jié)構(gòu)如圖,則該晶胞中含有______個鉻原子。若鉻的密度為ρg·cm-3,相對原子質(zhì)量為M,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則鉻原子的半徑為______cm。
【答案】 氮 氮 sp3和sp2 8∶1 由于硫的電負性強于Se,形成的共用電子對斥力大,鍵角大 H2O>H2Se>H2S H2Se>H2S>H2O 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 2
【解析】(1)天冬酰胺中含有H、C、N、O四種元素,原子基態(tài)核外未成對電子分別為1、2,3、2,因此氮元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最多。氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強,因此H、C、N、O第一電離能最大的是N;(2)分子中亞甲基和次甲基中的碳原子均為sp3雜化,羰基碳為sp2雜化,天冬酰胺中含有16個σ鍵和2個π鍵,因此σ和π鍵數(shù)目之比為8∶1;(3)硫原子的電負性強于Se,形成的共用電子對斥力大,因此H2S中鍵角大,H2O、H2S、H2Se均為分子晶體,由于水分子間存在氫鍵,因此其沸點高于H2S和H2Se,H2Se相對分子質(zhì)量大于H2S,故沸點H2Se高于H2S,酸性由強到弱的順序為H2Se>H2S>H2O;(4)鉻的原子序數(shù)為24,根據(jù)構(gòu)造原理其基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;(5)在鉻的晶胞中含有鉻原子數(shù)為1+8×1/8=2,設(shè)晶胞邊長為x,根據(jù)ρ=m/V
得,ρ=,所以x=,因此晶胞的休對角線長度為,所以鈉原子半徑=。
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【題目】釩和鎳及其化合物是重要的催化劑和合金材料。
(1)基態(tài)V原子的價層電子排布式為________,其中排布時能量最高的電子所占據(jù)能級的原子軌道有________個仲展方向。
(2)VO2+與可形成配合物。中,三種非金屬原子的第一電離能由大到小的順序為________(用元素符號表示);C原子的雜化軌道類型為_________。
(3)鎳形成的[Ni(NH3)6]2+、[Ni(CN)4]2-中,NH3分子中N原子的價層電子對數(shù)目為______。與CN-互為等電子體的一種分子的化學式為__________。
(4)La-Ni合金是重要的儲氫材料,儲氫后的晶胞如圖所示。
①合金中,1個La原子周圍距離最近且相等的La原子數(shù)目為_______。
②含有1mol Ni原子的合金中儲存H2的物質(zhì)的量為__________。
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【題目】二氧化碳的回收利用是環(huán)保領(lǐng)域研究熱點。
(1)在太陽能的作用下,以CO2為原料制取炭黑的流程如右圖所示?偡磻幕瘜W方程式為 。
(2)有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2+3H2CH3OH+H2O。已知298K和101KPa條件下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l) △H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-b kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-c kJ·mol-1,
則CH3OH(l)的標準燃燒熱△H=___________________。
(3)CO2經(jīng)過催化氫化合成低碳烯烴,合成乙烯反應為
2CO2 (g)+ 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g) △H<0
在恒容密閉容器中充入2 mol CO2和n mol H2,在一定條件下發(fā)生反應,CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度、投料比的關(guān)系如右圖所示。
①平衡常數(shù)KA KB
②T K時,某密閉容器發(fā)生上述反應,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
時間(min) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
H2(g) | 6.00 | 5.40 | 5.10 | 9.00 | 8.40 | 8.40 |
CO2(g) | 2.00 | 1.80 | 1.70 | 3.00 | 2.80 | 2.80 |
CH2=CH2(g) | 0 | 0.10 | 0.15 | 3.20 | 3.30 | 3.30 |
20~30 min間只改變了某一條件,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是
A.通入一定量H2B.通入一定量CH2=CH2
C.加入合適催化劑 D.縮小容器體積
畫出CH2=CH2的濃度隨反應時間的變化曲線。
(4)在催化劑M的作用下,CO2和H2同時發(fā)生下列兩個反應
A.2CO2 (g)+ 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g) △H< 0
B.2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H< 0
上圖是乙烯在相同時間內(nèi),不同溫度下的產(chǎn)率,則高于460℃時乙烯產(chǎn)率降低的原因不可能是
A.催化劑M的活性降低 B.A反應的平衡常數(shù)變大
C.生成甲醚的量增加 D.B反應的活化能增大
(5)Na2CO3溶液也通常用來捕獲CO2。常溫下,H2CO3的第一步、第二步電離常數(shù)分別約為Ka1=4×10-7 ,Ka2=5×10-11,則0.5mol·L-1的Na2CO3溶液的pH等于 (不考慮第二步水解和H2O的電離)
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【題目】亞硝酸鈉(有毒性,市場上很易與食鹽浞淆)是一種常見的工業(yè)用鹽,廣泛用于物質(zhì)合成、金屬表面處理等,其物理性質(zhì)與NaCl極為相似。相關(guān)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖,下列說法不正確的是()
A.NaNO2在水中的溶解性大于NH4NO2
B.NaNO2與N2H4反應中,NaNO2是氧化劑
C.可用KI、淀粉和食醋鑒別NaNO2和NaCl
D.分解NaN3鹽每產(chǎn)生1 mol N2轉(zhuǎn)移6 mol e-
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【題目】在科學史上每一次重大的發(fā)現(xiàn)都極大地推進了科學的發(fā)展。我國寧波藉科學家屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎,她成為首獲科學類諾貝爾獎的中國本土科學家。她獲獎的原因是發(fā)現(xiàn)了
A. 青蒿素 B. 合成氨的生產(chǎn)工藝
C. 提示了燃燒的本質(zhì) D. 維生素
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【題目】二氧化碳的捕集、利用是我國能源領(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向。
(1)科學家提出由CO2制取C的太陽能工藝如上圖所示。
①若“重整系統(tǒng)”發(fā)生的反應中=6,則FexOy的化學式為________。
②“熱分解系統(tǒng)”中每分解1molFexOy,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。
工業(yè)上用CO2和H2反應合成甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ·mol-1
CH3OCH3(g)+H2O(g)===2CH3OH(g) ΔH2=+23.4kJ·mol-1
則2CO2(g)+6H2(g)===CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3=________kJ·mol-1。
①一定條件下,上述合成甲醚的反應達到平衡狀態(tài)后,若改變反應的某一個條件,下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是________(填字母)。
a.逆反應速率先增大后減小 b.H2的轉(zhuǎn)化率增大
c.反應物的體積百分含量減小 d.容器中的值變小
②在某壓強下,合成甲醚的反應在不同溫度、不同投料比時,CO2的轉(zhuǎn)化率如下圖所示。T1溫度下,將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中,5min后反應達到平衡狀態(tài),則0~5min內(nèi)的平均反應速率v(CH3OCH3)=__________;KA、KB、KC三者之間的大小關(guān)系為____________。
(3)常溫下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中,c(NH)________(填“>”、“<”或“=”)c(HCO);反應NH+HCO+H2O=NH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=__________。(已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4×10-7,K2=4×10-11)
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【題目】下列各組離子在指定溶液中,一定能大量共存的是( )
A. 無色溶液中:[Al(OH)4]-、K+、OH-、NO
B. 能與鋁片反應產(chǎn)生氫氣的溶液中:Al3+、Cl-、Fe2+、NO
C. 常溫下,pH=2的溶液中:SO、Cl-、K+、SiO
D. 含有較多Fe3+的溶液中:Na+、SO、SCN-、I-
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