
1. 科研人員發(fā)現(xiàn)在?50℃環(huán)境中,用水可制得直徑在800nm~10μm的光纖,其性能與石英光纖相似。下列說法正確的是(????)
A. 石英光纖的主要成分是硅 B. 1mol冰比1mol液態(tài)水含有更多的氫鍵
C. 冰光纖是一種膠體,具有丁達爾現(xiàn)象 D. 冰光纖和石英光纖都是分子晶體
2. 下列說法正確的是(????)
A. 鉀的焰色試驗呈紫色,發(fā)生的是化學(xué)變化
B. 鈉原子的電子由3s躍遷到5s,放出能量
C. 基態(tài)硫原子的電子排布式:1s22s22p63s23p4
D. 氮原子的三個2p軌道(2px、2py、2pz)的能量不相等
3. 下列原子的價電子排布式或價電子軌道表示式中,①、②兩種狀態(tài)的能量符合E(①)>E(②)的是(????)
A. 氮原子:①;②
B. 鈉原子:①3s1;②3p1
C. 鉻原子:①3d54s1;②3d44s2
D. 碳原子:①;②
4. 原子序數(shù)為83的元素位于:①第5周期;②第6周期;③ⅣA族;④ⅤA族;⑤ⅡB族.其中正確的組合是(????)
A. ①④ B. ②③ C. ②④ D. ①⑤
5. 下列說法正確的是(????)
A. Na、Mg、Al的第一電離能逐漸增大 B. V、Cr、Mn的最外層電子數(shù)逐漸增大
C. S2?、Cl?、K+的半徑逐漸減小 D. O、F、Ne的電負性逐漸增大
6. 某短周期元素R原子的最外層P軌道上的未成對電子只有2個.下列關(guān)于R的描述中正確的是(????)
A. R的氧化物都能溶于水
B. R的最高價氧化物對應(yīng)的水化物都是H2RO3
C. R是非金屬元素
D. R的氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng)
7. X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,A、B、C、D、E為上述四種元素中的兩種或三種所組成的化合物。已知A的相對分子質(zhì)量為28,B分子中含有18個電子,五種化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是(????)
A. X、Y組成化合物的沸點一定比X、Z組成化合物的沸點低
B. Y的最高價氧化物的水化物為弱酸
C. Y、Z組成的分子可能為非極性分子
D. W是所在周期中原子半徑最小的元素
8. 下列描述正確的是(????)
A. CS2為V形極性分子
B. SiF4與SO32?的中心原子均為sp3雜化
C. C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為1:1
D. 水加熱到很高溫度都難分解是因水分子間存在氫鍵
9. 下列描述正確的是(????)
A. CS2為V形的極性分子
B. ClO3?的立體構(gòu)型為平面三角形
C. NH4+中有4個完全相同的共價鍵
D. SiF4的中心原子為sp3雜化,SO32?的中心原子為sp2雜化
10. 根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥模型,判斷下列分子或者離子的空間構(gòu)型正確的是(????)
選項
分子式
中心原子雜化方式
價層電子對互斥模型
分子或離子的立體構(gòu)型
A
SO2
sp
直線形
直線形
B
HCHO
sp2
平面三角形
三角錐形
C
NF3
sp2
四面體形
平面三角形
D
NH4+
sp3
正四面體形
正四面體形
A. A B. B C. C D. D
11. 下列說法正確的是(????)
A. 具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體
B. NaCl晶體中與每個Na+距離相等且最近的Na+共有12個
C. 熔點由高到低:NaI>NaBr>NaCl>NaF
D. 含有共價鍵的晶體一定具有較高的熔、沸點及硬度
12. 下列判斷正確的是(????)
A. 因為共價鍵有飽和性和方向性,所以共價晶體不遵循“緊密堆積”原理
B. 穩(wěn)定性按HF、HCl、HBr、HI逐漸減弱,根本原因是分子間作用力逐漸減小
C. 晶體中一定存在化學(xué)鍵,金屬晶體熔點一定很高
D. 固體SiO2一定是晶體
13. 下面的排序不正確的是(????)
A. 晶體熔點由低到高:CF4碳化硅>晶體硅
D. 離子鍵由強到弱:MgO>CaO>NaF>NaCl
14. 如圖所示,鐵有δ、γ、α三種晶體,三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列說法正確的是(????)
δ?Fe1394℃γ?Fe912℃α?Fe
A. γ?Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個
B. α?Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個
C. 將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻,得到的晶體類型相同
D. 若α?Fe晶胞邊長為acm,γ?Fe晶胞邊長為bcm,則兩種晶體的密度比為b3:a3
15. 觀察下列模型,判斷下列說法錯誤的是(????)
金剛石
碳化硅
二氧化硅
石墨烯
C60
A. 原子數(shù)相同的金剛石和碳化硅共價鍵個數(shù)之比為1:2
B. SiO2晶體中Si和Si?O個數(shù)比為1:4
C. 石墨烯中碳原子和六元環(huán)個數(shù)比為2:1
D. 已知C60分子中每個碳原子都達到了8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則1個C60分子中含30個π鍵
16. 室溫下,某可溶性二元堿X(OH)2水溶液中相關(guān)組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(δ)隨溶液pH變化的曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(????)
A. Kb1的數(shù)量級為10?5
B. pH=9.2時,溶液中沒有X2+
C. X(OH)NO3溶液中:c(X2+)>c[X(OH)2]
D. 在X(OH)NO3水溶中,c[X(OH)2]+c(H+)=c(X2+)+c(OH?)
17. 太陽能路燈蓄電池是磷酸鐵鋰電池,其工作原理如圖所示。M電極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體),電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料,隔膜只允許Li+通過,電池反應(yīng)式為。下列說法正確的是(????)
A. 放電時,M電極為陰極,Li+從M電極移向N電極
B. 放電時,在N電極上,Li1?xFePO4中的磷原子得電子
C. 充電時,當(dāng)電路中通過2.0mol電子,理論上產(chǎn)生6gLi
D. 充電時,N電極連接電源的正極,電極反應(yīng)為:LiFePO4?xe?=Li1?xFePO4+xLi+
18. 如圖所示,有T1、T2不同溫度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線,下列說法不正確的是(????)
A. 加入Na2SO4可使溶液由a點變?yōu)閎點
B. 在T1曲線上方區(qū)域(不含曲線)任意一點時,均有BaSO4沉淀生成
C. 蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點變?yōu)榍€上a,b之間的某一點(不含a,b)
D. 升溫可使溶液由b點變?yōu)閐點
19. 有A、B、C、D、E、F、G七種前四周期元素,G的原子序數(shù)最大。已知:A、B、C三種元素的原子次外層電子排布都是(n?1)s2(n?1)p6;D、E、F三種元素的原子序數(shù)分別等于A、B、C的最外層電子數(shù);G元素原子的最外層電子數(shù)和A相同,內(nèi)層電子數(shù)均符合2n2;C的氣態(tài)單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為3.17g?L?1;A與C能形成離子化合物AC,A離子比C離子少一個能層;E原子的最外電子層中p能級的電子數(shù)等于前一能層的電子總數(shù)。
回答下列問題:
(1)上述元素的基態(tài)原子中,含有2個未成對電子的元素是 ______(填元素符號);它們位于元素周期表的 ______區(qū)。
(2)A與D能形成離子化合物AD,則AD的電子式是 ______。
(3)F元素基態(tài)原子最外層電子的軌道表示式為 ______;G元素基態(tài)原子的電子排布式為 ______。
20. 金屬鈦(Ti)被譽為“21世紀(jì)金屬”,具有良好的生物相容性,它兼具鐵的高強度和鋁的低密度。其單質(zhì)和化合物具有廣泛的應(yīng)用價值。氮化鈦(Ti3N4)為金黃色晶體,由于具有令人滿意的仿金效果,越來越多地成為黃金的代替品。以TiCl4為原料,經(jīng)過一系列反應(yīng)可以制得Ti3N4和納米TiO2(如圖1)。
圖1中的M是短周期金屬元素,M的部分電離能如表所示:
I1
I2
I3
I4
I5
電離能/(kJ?mol?1)
738
1 451
7 733
10 540
13 630
請回答下列問題:
(1)Ti的基態(tài)原子外圍電子排布式為 ______。
(2)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑,用納米TiO2催化的反應(yīng)實例如圖2所示?;衔锛椎姆肿又胁扇p2方式雜化的碳原子有 ______個,化合物乙中采取sp3方式雜化的原子對應(yīng)的元素的電負性由大到小的順序為 ______。
(3)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似,如圖3所示,該晶胞中N、Ti之間的最近距離為apm,則該氮化鈦的密度為 ______g?cm?3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,只列計算式)。該晶體中與N原子距離相等且最近的N原子有 ______個。
21. 儲氫合金能有效解決氫氣的貯存和輸運問題,對大規(guī)模使用氫能具有重要的意義。
(1)鎳氫電池放電時的總反應(yīng)為NiOOH+MH=Ni(OH)2+M,M表示儲氫合金。鎳元素基態(tài)原子的價電子排布式為 ______,其最高能層符號為 ______。
(2)用KBH4和NaH2PO4處理儲氫合金電極。KBH4中陰離子的空間結(jié)構(gòu)是 ______;Na3PO4中陰離子中心原子的雜化類型是 ______。
(3)用KF/HF溶液對儲氫合金表面進行氟化處理,能改善合金的表面活性。
①HF與水能按任何比例互溶,原因是 ______。
②基態(tài)F原子核外電子的運動狀態(tài)有 ______種。
③Xe是第五周期的稀有氣體元素,與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2的晶體類型是 ______,XeF2中心原子的價層電子對數(shù)為 ______。
(4)已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,CuF密度為7.1g?cm?3,CuF的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖。則CuF的晶胞參數(shù)a=______。
22. 丙烯(分子式為C3H6)是重要的有機化工原料,丙烷(分子式為C3H8)脫氫制丙烯具有顯著的經(jīng)濟價值和社會意義。
(1)已知:Ⅰ.2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g)△H=?238kJ?mol?1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=?484kJ?mol?1
則丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)的正反應(yīng)的活化能為akJ?mol?1,則該反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能為 ______kJ?mol?1(用帶有a的代數(shù)式表示)。
(2)一定溫度下,向恒容密閉容器中充入2molC3H8,發(fā)生丙烷脫氫制丙烯反應(yīng),容器內(nèi)起始壓強為2×10?5Pa。
①欲提高丙烷轉(zhuǎn)化率,采取的措施是 ______(填標(biāo)號)。
A.升高溫度
B.再充入1molC3H8
C.加催化劑
D.及時分離出H2
②丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)過程中,C3H8的氣體體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=______Pa(Kp是用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓表示的平衡常數(shù),平衡分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
③已知上述反應(yīng)中,v正=k正p(C3H8),v逆=k逆p(C3H6)p(H2),其中k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則圖中m點處v正v逆=______。
(3)若在恒溫、恒壓的密閉容器中充入丙烷和氬氣發(fā)生脫氫反應(yīng),起始n(Ar)n(C3H8)越大,丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率越大,其原因是 ______。
(4)以丙烷(C3H8)為燃料制作新型燃料電池,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽。則電池負極的電極反應(yīng)式為 ______。
答案和解析
1.【答案】B?
【解析】解:A.石英光纖的主要成分是二氧化硅,故A錯誤;
B.液態(tài)水中含有(H2O)n都是由于氫鍵所致,冰中水分子間排列有序,分子間存在較多氫鍵,氫鍵具有方向性,導(dǎo)致冰的密度比液態(tài)水小,故B正確;
C.冰光纖是一種物質(zhì)組成的純凈物,不是膠體,不具有丁達爾效應(yīng),故C錯誤;
D.冰光纖構(gòu)成微粒為水分子,形成晶體為分子晶體,石英光纖為二氧化硅晶體,屬于共價晶體,二者晶體類型不同,故D錯誤;
故選:B。
A.光纖成分為二氧化硅;
B.冰中水分子間排列有序,分子間存在較多氫鍵;
C.冰光纖為含一種物質(zhì)水的純凈物;
D.冰光纖構(gòu)成微粒為水分子,形成晶體為分子晶體,石英光纖為二氧化硅晶體,屬于共價晶體。
本題考查了物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)、氫鍵形成隨物質(zhì)性質(zhì)的影響、晶體結(jié)構(gòu)分析判斷等知識點,注意知識的積累,題目難度不大。
2.【答案】C?
【解析】
【分析】
本題考查原子核外電子排布、電子躍遷等知識點,側(cè)重考查基礎(chǔ)知識的掌握和靈活運用能力,明確原子核外電子排布規(guī)律、能級與能量的關(guān)系等知識點是解本題關(guān)鍵,題目難度不大。
【解答】
A.焰色試驗實際上是電子的躍遷,沒有新物質(zhì)生成,所以發(fā)生的是物理變化,故A錯誤;
B.電子由低能級躍遷到高能級吸收能量,3s能級的能量小于5s能級,所以鈉原子的電子由3s躍遷到5s,吸收能量,故B錯誤;
C.基態(tài)S原子核外有16個電子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,故C正確;
D.同一能級的軌道能量相等,所以氮原子的三個2p軌道(2px、2py、2pz)的能量相等,故D錯誤;
故選C。??
3.【答案】A?
【解析】解:A.①不符能量最低原理,②符合能量最低原理,故能量E(①)>E(②),故A正確;
B.①3s1是鈉原子基態(tài)價電子,而②3p1是鈉原子激發(fā)態(tài),能量E(①)NaI,故C錯誤;
D.含有共價鍵的晶體不一定是共價晶體或離子晶體,還可能是分子晶體,不一定具有較高的熔、沸點及硬度,故D錯誤;
故選:B。
A.晶體具有以下特點:有整齊規(guī)則的幾何外形,有固定的熔點,有各向異性的特點;
B.與每個Na+距離最近且相等的Na+分布在小立方體的面對角的位置;
C.離子半徑越大、離子所帶電荷越少,離子鍵越弱,熔點越低;
D.含有共價鍵的晶體不一定是共價晶體或離子晶體。
本題考查熔沸點高低判斷、晶體的物理性質(zhì)等,為高頻考點,明確晶體類型及晶體熔沸點影響因素是解本題關(guān)鍵,易錯選項是D。
12.【答案】A?
【解析】解:A.因為共價鍵有飽和性和方向性,所以原子晶體不能緊密堆積,不遵循“緊密堆積”原理,故A正確;
B.根據(jù)F、Cl、Br、I的非金屬性遞減,可推出HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱,與分子間作用力無關(guān),故B錯誤;
C.稀有氣體都是單原子分子,不存在化學(xué)鍵,只存在分子間作用力,故C錯誤;
D.SiO2其存在形態(tài)有結(jié)晶形和無定形兩大類,所以SiO2也有非晶態(tài)的,故D錯誤;
故選:A。
A.原子晶體是原子以具有方向性和飽和性的共價鍵結(jié)合形成的,不能緊密堆積,不遵循“緊密堆積”原理;
B.元素的非金屬性越強,其氫化物越穩(wěn)定;
C.根據(jù)晶體的特殊性來進行分析;
D.SiO2其存在形態(tài)有結(jié)晶形和無定形兩大類。
本題主要考查了金屬晶體、晶體的堆積方式與原因以及金屬熔點的判斷等,難度不大,注意對應(yīng)知識的掌握。
13.【答案】B?
【解析】解:A.四者均為分子晶體,且分子間均無氫鍵,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強,熔點越高,故熔點由高到低為CF4Ksp,則均有BaSO4沉淀生成,故B正確;
C.蒸發(fā)溶劑,增大溶液中溶質(zhì)的濃度,溫度不變,溶度積常數(shù)不變,所以蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點變?yōu)榍€上a、b之間的某一點(不含a、b),故C正確;
D.升溫增大溶質(zhì)的溶解度,溶液中鋇離子、硫酸根離子濃度都增大,故D錯誤。
故選:D。
A.加入Na2SO4,溶度積不變,硫酸根離子濃度增大;
B.在T1曲線上方區(qū)域(不含曲線)任意一點時,c(Ba2+)?c(SO4??2?)>Ksp;
C.d不飽和,蒸發(fā)溶劑c(Ba2+)、c(SO4??2?)均增大;
D.升溫增大溶質(zhì)的溶解,溶液中鋇離子、硫酸根離子濃度都增大。
本題考查了難溶電解質(zhì)的溶解平衡及其應(yīng)用,為高頻考點,題目難度中等,正確理解溶度積曲線是解本題關(guān)鍵,結(jié)合溶度積常數(shù)來分析解答,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力。
19.【答案】C、S p ?? 1s22s22p63s23p63d104s1?
【解析】解:由分析可知,A為Na、B為S、C為Cl、D為H、E為C、F為N、G為Cu;
(1)上述元素的基態(tài)原子中,含有2個未成對電子的元素是C、S,它們位于元素周期表的p區(qū),
故答案為:C、S;p;
(2)A與D能形成離子化合物AD為NaH,NaH的電子式是,
故答案為:;
(3)F為N元素,基態(tài)原子最外層電子的軌道表示式為;G是Cu元素,基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,
故答案為:;1s22s22p63s23p63d104s1。
A、B、C、D、E、F、G 七種前四周期元素,G的原子序數(shù)最大。C的氣態(tài)單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為3.17g?L?1,其摩爾質(zhì)量=3.17g/L×22.4L=71g/mol,故C為Cl元素;A、B、C(氯)三種元素的原子次外層電子排布都是(n?1)s2(n?1)p6,A、B、C(氯)都屬于第三周期元素,則n=3,其中A與C能形成離子化合物AC,A離子比C離子少一個能層,則A是Na元素;E原子的最外電子層中p能級的電子數(shù)等于前一能層的電子總數(shù),由于p能級電子數(shù)不超過6,則E元素只能有2個能層,原子核外電子排布式為1s22s22p2,故E為C元素;D、E(碳)、F三種元素的原子序數(shù)分別等于A(鈉)、B、C(氯)的最外層電子數(shù),故D為H元素、F為N元素,B的最外層電子數(shù)為6,而B又處于第三周期,故B為S元素;G元素原子的最外層電子數(shù)和A(鈉)相同,內(nèi)層電子排布均符合2n2,則G原子核外電子數(shù)為2+8+18+1=29,故G為Cu元素。
本題考查位置結(jié)構(gòu)相互關(guān)系及運用,推斷元素是解題的關(guān)鍵,熟練掌握核外電子排布規(guī)律,側(cè)重考查學(xué)生推斷及基本知識應(yīng)用,題目難度不大。
20.【答案】3d24s2? 7O>N>C4×62(2a×10?10)3×NA? 12?
【解析】解:(1)Ti為22號元素,原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2,因此外圍電子排布式為3d24s2,
故答案為:3d24s2;
(2)化合物甲的分子中采取sp2雜化的碳原子為苯環(huán)上的六個、羰基中的一個,共7個該C原子;采取sp3雜化的原子價層電子對數(shù)是4,乙中采取sp3雜化的原子有C、N、O,同一周期元素中,元素電負性隨著原子序數(shù)依次增加電負性逐漸增大,所以它們的電負性關(guān)系為:O>N>C,
故答案為:7;O>N>C;
(3)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個數(shù)為:6×12+8×18=4,該晶胞中Ti原子個數(shù)為:1+12×13=4,所以晶胞的質(zhì)量m=4×62NAg,而晶胞的體積V=(2a×10?10)3cm3,所以晶體的密度ρ=mV=4×62(2a×10?10)3×NAg/cm3;以晶胞頂點N原子研究,與之距離相等且最近的N原子處于面心位置,每個頂點為8個晶胞共用。每個面為2個晶胞共用,故與之距離相等且最近的N原子為3×82=12,
故答案為:4×62(2a×10?10)3×NA;12。
(1)Ti原子核外電子數(shù)為22,根據(jù)能量最低原理書寫;
(2)采取sp2雜化的碳原子價層電子對數(shù)是3,采取sp3雜化的原子價層電子對數(shù)是4,乙中采取sp3雜化的原子有C、N、O,同一周期元素中,元素的電負性隨著原子序數(shù)的增大;
(3)根據(jù)均攤法計算晶胞中Ti、N原子數(shù)目,進而計算晶胞質(zhì)量,根據(jù)ρ=mV計算晶胞密度;以晶胞頂點N原子研究,與之距離相等且最近的N原子處于面心位置。
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),涉及晶胞計算、原子雜化類型判斷等知識點,側(cè)重考查基本公式運用、空間想像能力及計算能力,難點是晶胞計算,注意均攤法在晶胞計算中的靈活運用,題目難度不大。
21.【答案】3d84s2? N 正四面體形? sp3? H?F可以和水形成氫鍵,且兩者均為極性分子? 9 分子晶體? 5364×4+19×4NA×7.1cm?
【解析】解:(1)基態(tài)Ni原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d84s2,所以其價電子排布為3d84s2,最高能層符號為N,
故答案為:3d84s2;N;
(2)KBH4中陰離子的價層電子對數(shù)為4+3+1?4×14=4,不含孤電子對,離子的構(gòu)型為正四面體形,Na3PO4中陰離子中心原子的價層電子對數(shù)為4+5+3?4×22=4,雜化方式為sp3,
故答案為:正四面體形;sp3;
(3)①HF與水能按任何比例互溶,原因是H?F可以和水形成氫鍵,且兩者均為極性分子,
故答案為:H?F可以和水形成氫鍵,且兩者均為極性分子;
②基態(tài)F原子核外電子的運動狀態(tài)即電子數(shù),有9種,
故答案為:9;
③XeF2室溫下易升華,故XeF2的晶體類型是分子晶體,XeF2中心原子的價層電子對數(shù)為2+8?2×12=5,
故答案為:分子晶體;5;
(4)晶胞中,F(xiàn)原子數(shù)目為4,Cu原子數(shù)目為8×18+6×12=4,晶胞質(zhì)量為64×4+19×4NAg,晶胞體積為a3cm3=mρ=64×4+19×4NA×7.1cm3,解得a=364×4+19×4NA×7.1cm,
故答案為:364×4+19×4NA×7.1cm。
(1)基態(tài)Ni原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d84s2,所以其價電子排布為3d84s2;
(2)KBH4中陰離子的價層電子對數(shù)為4+3+1?4×14=4,不含孤電子對,離子的構(gòu)型為正四面體形,Na3PO4中陰離子中心原子的價層電子對數(shù)為4+5+3?4×22=4;
(3)①HF與水能按任何比例互溶,分析氫鍵和分子極性的影響;
②基態(tài)F原子核外電子的運動狀態(tài)即電子數(shù);
③XeF2室溫下易升華,故XeF2的晶體類型是分子晶體,XeF2中心原子的價層電子對數(shù)為2+8?2×12=5;
(4)晶胞中,F(xiàn)原子數(shù)目為4,Cu原子數(shù)目為8×18+6×12=4,晶胞質(zhì)量為64×4+19×4NAg,晶胞體積為a3cm3=mρ=64×4+19×4NA×7.1cm3,據(jù)此計算。
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),涉及核外電子排布,化學(xué)鍵,晶胞計算等內(nèi)容,其中晶胞計算為解題難點,需要結(jié)合均攤法進行分析,掌握基礎(chǔ)為解題關(guān)鍵,整體難度適中。
22.【答案】(a?123)AD1.8×10?5? 5.4該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),恒壓條件下增大氬氣的比例,相當(dāng)于減壓,平衡正向移動,丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大? C3H8?20e?+10CO32?=13CO2+4H2O?
【解析】解:(1)已知:Ⅰ.2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g)△H=?238kJ?mol?1,Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=?484kJ?mol?1,蓋斯定律計算(Ⅰ?Ⅱ)×12得到丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)△H=12[(?238kJ?mol?1)?(?484kJ?mol?1)]=+123kJ/mol,正反應(yīng)的活化能為akJ?mol?1,則該反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能=(a?+123)kJ/mol,
故答案為:(a?123);
(2)①C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)△H=+123kJ?mol?1,
A.反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向進行,丙烷轉(zhuǎn)化率增大,故A增大;
B.再充入1molC3H8,總壓增大,平衡逆向進行,丙烷轉(zhuǎn)化率減小,故B錯誤;
C.加催化劑不改變化學(xué)平衡,不改變丙烷的轉(zhuǎn)化率,故C錯誤;
D.及時分離出H2,平衡正向進行,丙烷轉(zhuǎn)化率增大,故D正確;
故答案為:AD;
②一定溫度下,向恒容密閉容器中充入2molC3H8,發(fā)生丙烷脫氫制丙烯反應(yīng),容器內(nèi)起始壓強為2×10?5Pa,達到平衡狀態(tài)時C3H8的氣體體積分?jǐn)?shù)25%,設(shè)達到平衡狀態(tài)消耗丙烷物質(zhì)的量為x,結(jié)合三段式列式計算平衡物質(zhì)的量,C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)
起始量(mol)200
變化量(mol)xxx
平衡量(mol)2?xxx
2?x2+x=0.25,x=1.2mol,氣體壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比,得到平衡狀態(tài)下氣體壓強p平:p起始=(2+x):2,p平=3.2×10?5Pa,平衡狀態(tài)氣體總物質(zhì)的量=3.2mol,Kp=p(C3H6)×p(H2)p(C3H8)=(1.23.2×3.2×10?5Pa)×(1.23.2×3.2×10?5Pa)(2?1.23.2×3.2×10?5Pa)=1.8×10?5Pa,
故答案為:1.8×10?5;
③m點處反應(yīng)三段式為,設(shè)消耗丙烷物質(zhì)的量為y,
??????????????????C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)
起始(mol)200
轉(zhuǎn)化(mol)yyy
平衡(mol)2?yyy
圖a中m點處C3H8的氣體體積分?jǐn)?shù)為50%,即2?y2+y=0.5,解得y=23mol,恒溫恒容條件下,氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比,p平:p起始=(2+y):2=(2+23):2,p平=83×10?5Pa,m點處氣體的壓強為83×10?5Pa,分壓:p(C3H8)=2?2383×83×10?5Pa=43×10?5Pa、p(C3H6)=p(H2)=2383×83×10?5Pa=23×10?5Pa,平衡時v正=v逆=k正p(C3H8)=k逆p(C3H6)p(H2),k正k逆=p(C3H6)×p(H2)p(C3H8)=Kp,m點處v正v逆=k正k逆×p(C3H8)p(C3H6)×p(H2)=1.8×10?5Pa×43×10?5Pa23×10?5Pa×23×10?5Pa=5.4,
故答案為:5.4;
(3)若在恒溫、恒壓的密閉容器中充入丙烷和氬氣發(fā)生脫氫反應(yīng),起始n(Ar)n(C3H8)越大,原因是:該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),恒壓條件下增大氬氣的比例,相當(dāng)于減壓,平衡正向移動,丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,
故答案為:該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),恒壓條件下增大氬氣的比例,相當(dāng)于減壓,平衡正向移動,丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大;
(4)以丙烷(C3H8)為燃料制作新型燃料電池,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽,燃料丙烷在原電池負極發(fā)生氧化反應(yīng),碳酸根離子為傳導(dǎo)離子,電池負極的電極反應(yīng)式為:C3H8?20e?+10CO32?=13CO2+4H2O,
故答案為:C3H8?20e?+10CO32?=13CO2+4H2O。
(1)已知:Ⅰ.2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g)△H=?238kJ?mol?1,Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=?484kJ?mol?1,蓋斯定律計算(Ⅰ?Ⅱ)×12得到丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)的△H,正反應(yīng)的活化能為akJ?mol?1,則該反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能為(a?△H)kJ/mol;
(2)①欲提高丙烷轉(zhuǎn)化率,應(yīng)改變條件使平衡正向進行,但不包含增加丙烷的量;
②一定溫度下,向恒容密閉容器中充入2molC3H8,發(fā)生丙烷脫氫制丙烯反應(yīng),容器內(nèi)起始壓強為2×10?5Pa,達到平衡狀態(tài)時C3H8的氣體體積分?jǐn)?shù)25%,設(shè)達到平衡狀態(tài)消耗丙烷物質(zhì)的量為x,三段式列式計算平衡狀態(tài)下氣體物質(zhì)的量,C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g),
起始量(mol)200
變化量(mol)xxx
平衡量(mol)2?xxx
2?x2+x=0.25,x=1.2mol,氣體壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比,得到平衡狀態(tài)下氣體壓強p平:p起始=(2+x):2,p平=3.2×10?5Pa,平衡狀態(tài)氣體總物質(zhì)的量=3.2mol,Kp=生成物平衡分壓冪次方乘積反應(yīng)物平衡分壓冪次方乘積;
③m點處反應(yīng)三段式為,設(shè)消耗丙烷物質(zhì)的量為y,
??????????????????C3H8(g)?C3H6(g)+H2(g)
起始(mol)200
轉(zhuǎn)化(mol)yyy
平衡(mol)2?yyy
圖a中m點處C3H8的氣體體積分?jǐn)?shù)為50%,即2?y2+y=0.5,解得y=23mol,恒溫恒容條件下,氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比,m點處氣體的壓強為83Pa,分壓:p(C3H8)=2?2383×83Pa=43Pa、p(C3H6)=p(H2)=2383×83Pa=23Pa,所以m點處v正v逆=k正k逆×p(C3H8)p(C3H6)×p(H2),平衡時v正=v逆=k正p(C3H8)=k逆p(C3H6)p(H2),k正k逆=p(C3H6)×p(H2)p(C3H8)=Kp;
(3)恒壓條件下增大氬氣的比例,相當(dāng)于減壓,平衡正向進行;
(4)以丙烷(C3H8)為燃料制作新型燃料電池,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽,燃料丙烷在原電池負極發(fā)生氧化反應(yīng),碳酸根離子為傳導(dǎo)離子,結(jié)合電荷守恒和電子守恒書寫電極反應(yīng)。
本題考查蓋斯定律的計算、化學(xué)平衡計算及外界條件對化學(xué)平衡移動影響、原電池原理應(yīng)用,側(cè)重考查分析判斷及知識綜合運用、計算能力,明確化學(xué)平衡常數(shù)計算方法、外界條件對化學(xué)平衡移動影響原理是解本題關(guān)鍵,注意平衡常數(shù)KP計算時各物質(zhì)分壓強為解答易錯點,題目難度較大。
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