3.2分子晶体与共价晶体同步练习
姓名()班级()学号()
一、选择题
1.下列有关说法正确的是
A.物质熔、沸点的高低顺序是晶体硅>冰>氖气
B.微粒半径由大到小的顺序是H+>Li+>H-
C.金刚石的硬度、熔点、沸点都低于晶体硅
D.CO2、HCl、CF4、PCl3四种物质分子中的所有原子都满足最外层为8电子的稳定结构
2.某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。是核电荷数依次增大的短周期元素,原子序数之和等于原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是
A.Q和Z的基态原子核外未成对电子数相同 B.电负性大小:
C.Q的氯化物为离子晶体 D.沸点:
3.类比是一种学习化学的重要方法,但运用此方法时一定要注意适用的前提条件,下列类比结果正确的是
A.分子的极性较强,则分子的极性较强
B.分子比HCl分子稳定,则分子比分子稳定
C.1个晶胞平均含有4个,则1个晶胞平均含有4个
D.晶体熔点较低,则晶体熔点较低
4.部分含Al或含Si物质的价类二维图如下,下列推断正确的是(其中为阿伏加德罗常数的数值)
A.将木材浸入到g的水溶液可以防火
B.1mol晶体e中含有共价键的数目为
C.肯定存在a→b→c和a→e→f的直接转化
D.d→c和g→f的转化均可通过向溶液中加入足量盐酸来实现
5.石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时,嵌入石墨层间,当嵌入最大量时,晶体部分结构的俯视示意图如图所示,下列说法错误的是
A.石墨属于混合晶体 B.石墨中含有共价键
C.石墨晶体中,层间存在化学键和范德华力 D.图中与的个数比是6:1
6.中国承诺2030年前,的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。其中由和制备合成气(CO、),再由合成气制备的反应转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol石墨和1mol金刚石中所含C-C的数目相同
B.等物质的量的和,的质子数比多
C.制备合成气的反应中,若生成1 mol CO,理论上反应I和Ⅱ共转移电子数为
D.反应Ⅲ的化学方程式为,原子利用率为100%,符合绿色化学理念
7.据报道,北京大学材料物理研究所某团队利用相变和重结晶的方法,在非晶(在晶体Si或晶体中,每个Si都与四个Si或O原子以单键连接)表面上实现了二维半导体碲化钼()单晶薄膜的无缝制备。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.由个该“碲化钼”组成的单品薄膜中含有中子数为146
B.14g Si晶体中含有共用电子对数为
C.60g 晶体中含有Si-O键数为2
D.标准状况下,22.4L 中含有O原子数为3
8.某电池的电解液部分微观结构如图,“---”表示微粒间存在较强静电作用。M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是
A.未成对电子数: B.电负性:
C.最简单氢化物的沸点: D.熔点:
9.下图中Ⅰ、Ⅱ为。已知:SiC晶体中C-Si键长为anm,为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.用X射线衍射仪区别Ⅰ和Ⅱ
B.Ⅰ中每个环由6个O和6个Si原子构成
C.键能:Si-CD.碳化硅晶体密度
10.下列物质性质的比较,与氢键无关的是
A.密度:水>冰
B.熔点:.
C.沸点:
D.与碱基配对的能力:
11.中国空间站天和核心舱的主要能量来源是砷化稼太阳电池阵,的熔点为。的晶胞结构如图所示(黑球表示砷原子)。下列说法正确的是
A.是过渡元素 B.是离子晶体
C.砷原子的配位数是2 D.晶体中存在配位键
12.代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.二氧化硅晶体中含键的数目为
B.常温下,的溶液中,水电离出的数目为
C.含键的数目为
D.用惰性电极电解饱和食盐水,当浓度为时,转移电子的数目为
13.已知部分元素的第一电离能如图。有关元素X、Y、Z的叙述不正确的是
A.电负性:X>Z>Y
B.Y与Z形成的常见化合物的晶体属于分子晶体
C.X与Y可按原子个数比2:1和1:1等形成化合物
D.Z的气态氢化物具有还原性
14.物质结构决定物质性质。下列物质性质描述与结构因素都正确的是
选项 物质性质 结构因素
A. 酸性:HCOOHB. 沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 相对分子质量
C. 硬度:SiC>Si 晶体类型
D. 溶解度:S在CS2中溶解度高于水中 分子的极性
A.A B.B C.C D.D
15.新型光催化剂具有较高的催化活性。下列有关其组成元素的说法正确的是
A.Zn处于元素周期表中的d区
B.晶体锗的熔点和硬度都高于晶体硅
C.基态O原子中成对电子数是未成对电子数的2倍
D.第一电离能:O>Ge
二、填空题
16.认真做作业一定会有收获,试试看,成功就在眼前。
(1)已知晶体原子间均以单键结合成空间网状结构,下列关于晶体的说法正确的是___________。
A.晶体是分子晶体
B.晶体中,C—N键的键长比金刚石中的C—C键的键长长
C.晶体熔点比金刚石更高
D.晶体中每个C原子连接3个N原子,而每个N原子连接4个C原子
(2)下列有关共价化合物的说法一定正确的是___________。
①具有较低的熔沸点②不是电解质③固态时是分子晶体④都是由分子构成的⑤液态时不导电
A.①③④ B.②⑤ C.①②③④⑤ D.⑤
(3)分类方法在化学学科的发展中起到了重要的作用,下列说法合理的是___________。
A.根据酸分子中含有的氢原子个数将酸分为一元酸、二元酸、三元酸等
B.根据其水溶液是否能导电,将物质分为电解质和非电解质
C.根据溶于水的酸碱性将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物
D.金属置换金属,非金属置换非金属,金属置换非金属,非金属置换金属四类置换反应均存在
(4)实验室制取氯化氢的化学方程式为 ;在标准状况下,甲乙两同学用两瓶纯度不同的氯化氢气体,进行喷泉实验,实验后,甲同学溶液充满整个烧瓶,乙同学溶液充满烧瓶的三分之二,则甲乙同学得到盐酸的物质的量浓度比为 (假设溶质不扩散,装置不漏气)
(5)向溶液中逐滴加入稀硫酸,请完成下列问题:
①写出反应的离子方程式 。
②下列三种情况下,离子方程式与①不相同的是 (填序号)。
A.向溶液中,逐滴加入溶液至溶液显中性
B.向溶液中,逐滴加入溶液至恰好完全沉淀
C.向溶液中,逐滴加入溶液至过量
17.CO2的资源化利用和转化技术的研究对实现碳达峰和碳中和有重要意义。
(1)在席夫碱(含“ RC=N ”有机物)修饰的纳米金催化剂上,CO2直接催化加氢生成甲酸。其反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注,TS为过渡态。
该历程中起决速步骤的化学方程式是 。
(2)我国科学家以Si/Bi材料作光电阴极。CO2饱和的0.5 mol ·L-1的KHCO3溶液作电解液(pH =7.4) ,将CO2转化为HCOO-,原理如图所示。根据图示,写出光电阴极的电极反应式: 。
(3)CO2与H2在催化剂作用下可转化为CH3OH,主要反应如下:
反应1:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH1
反应2:CO2(g) +H2(g)CO(g) +H2O(g) ΔH2
①已知:在一定温度下,由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。下表为几种物质在298 K的标准摩尔生成焓:
物质 CO2(g) CH3OH(g) H2O(g) H2(g)
标准摩尔生成焓/(kJ ·mol -1) 393.51 201.17 241. 82 0
则ΔH1 = 。
②若起始按=3投料,测得CO2的平衡转化率(X - CO2)和CH3OH的选择性(S – CH3OH)随温度、压强的变化如图所示[已知:S –CH3OH =
i.p1 (填 “>”或“<”)p2。
ii.温度高于350°C后,在压强p1和p2下,CO2的平衡转化率几乎交于一点的原因是 。
iii.250 °C时反应2的压强平衡常数Kp= ( 结果保留2位有效数字)。
(4)一定条件下,CO2可形成干冰,干冰的晶胞模型如图所示。在干冰中,与一个CO2分子紧邻的分子共有 个。若晶胞参数是a nm,干冰的密度为ρg· cm-3,则阿伏加德罗常数为 (用含a 、ρ的代数式表示)。
三、解答题
18.硅和卤素单质反应可以得到。
的熔沸点
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
(1)①沸点依次升高的原因是 ,②气态分子的空间构型是 ;
(2)中配体分子、以及分子的空间结构和相应的键角如图甲所示。
①中P的杂化类型是 。
②的沸点比的 (高或者低),原因是 。
(3)①的空间构型为 (用文字描述);抗坏血酸的分子结构如图乙所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为② ;③推测抗坏血酸在水中的溶解性 (填“难溶于水”或“易溶于水”)。
19.是重要的化工原料,合理使用能发挥其在工业生产、物质合成、速率分析等领域的重要作用。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
计算燃烧生成反应③的 。
(2)已知下列键能数据,结合反应③数据,计算的键能是 。
化学键
键能 496 799
(3)650K时,某研究小组测得反应i:的浓度、速率数据如下:
实验编号
① 0.025 0.040
② 0.050 0.040
③ 0.025 0.120
已知k为速率常数,一般情况下只与温度有关,实验测得
,通过以上实验数据可知 , ;650K时,若,, 。
(4)在上述实验过程中,同时发生了如下副反应ii:,650K时,向容积为2L的密闭容器中通入和,10min 后体系达到平衡,此时、的物质的量分别为1.8mol、0.3mol,反应i的平衡常数为 。
(5)已知CO是常见配体,配位时简单认为1个CO提供2个电子,EAN规则认为金属的价电子数加上配体提供的电子数等于18时,配位化合物一般较稳定,下列结构能够稳定存在的有__________。
A. B. C. D.
(6)CO可以用于生产多晶金刚石箔,将一氧化碳和氢气混合,在高温高压下通过催化剂使之沉积在金属基底上,形成金刚石晶体。金刚石的晶胞如图,晶胞参数为bnm,晶胞中C与C间的最大距离为 nm,晶体密度为 (列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.A
【详解】A.熔沸点;原子晶体>离子晶体>分子晶体,所以物质熔、沸点的高低顺序是:晶体硅>冰>氖气,故A正确;
B.电子层相同核电荷数越大半径越小,微粒半径由大到小的顺序是:H->Li+>H+,故B错误;
C.碳碳的键长比硅硅键的键长短,所以金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅,故C错误;
D.HCl分子中的氢是两电子稳定结构,故D错误;
故选A。
2.C
【分析】W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,根据L的结构,W核电荷数最小且只形成1根单键,则W为H,X形成4根单键,核电荷数大于 H,且小于其他三种元素,则X为C,Y形成2根单键,核电荷数大于C,则Y为O,W、Y原子序数之和等于Z,则Z为F,Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍,则Q为Al。
【详解】A.基态Al原子核外电子排布为1s22s22p63s23p1,基态F原子核外电子排布为1s22s22p5,Al和F的基态原子核外未成对电子数相同,均为1,A正确;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性大小:,B正确;
C.Al的氯化物氯化铝为分子晶体,C错误;
D.甲烷和四氟化碳均为分子晶体,四氟化碳相对分子质量更大,沸点更高,D正确;
故选C。
3.B
【详解】A.分子的极性较强是因为H与O之间电负性差直大,而中F与O的电负性差值小,所以分子的极性较弱,故A错误;
B.F的非金属性强于Cl,所以分子比HCl分子稳定;同理,O的非金属性强于S,故分子比分子稳定,故B正确;
C.则1个晶胞平均有个,故C错误;
D.是分子晶体,熔点较低,而晶体是共价晶体,熔沸点高,故D错误;
答案选B。
4.A
【分析】分析含Al或含Si物质可知,a为Al或Si,b为,c为,d为,e为,f为H2SiO3,g为,据此作答。
【详解】A.g的水溶液为的水溶液,的水溶液俗称水玻璃,具有黏结力强、耐高温等特性,可以用作黏合剂和防火剂,故A正确;
B.晶体e为晶体,晶体中每个Si原子与4个O原子形成共价键,含有,故B错误;
C.不能一步反应生成,也不能一步反应生成,故C错误;
D.d为,向溶液中加入足量盐酸生成的是AlCl3溶液,g为,向溶液中加入足量盐酸生成的是H2SiO3,故D错误;
故答案选A。
5.C
【详解】A.石墨是晶体内同时存在着共价键、分子间作用力等多种作用力,具有分子晶体和共价晶体的结构和性质的混合型晶体,故A正确;
B.在石墨晶体中,每个碳原子与3个碳原子形成三个共价键,而每个共价键被2个碳原子所共用,则每个碳原子形成1.5个共价键,所以石墨中含有共价键,故B正确;
C.石墨晶体中,层与层之间的作用力为分子间作用力,不存在化学键,故C错误;
D.从图可以看出,每个Li+都位于1个平面正六边形的中心,即平均每6个C原子对应1个Li+,所以此时C与Li+的个数比是6:1,故D正确;
故选C。
6.D
【详解】A.石墨中每个碳原子与3个碳原子相连,则每个碳原子拥有1.5个C-C键;金刚石中每个碳原子与4个碳原子相连,则每个碳原子拥有2个C-C键,所以1mol石墨和1mol金刚石中所含C-C的数目分别为1.5NA、2NA,两者所含C-C的数目不相同,A错误;
B.CH3OH的分子式比CH4多1个O原子,则1个CH3OH比1个CH4多8个质子,但具体物质的量未知,则无法计算多的质子数,B错误;
C.反应Ⅱ:,则生成1molCO需要0.5molC,反应转移电子数为NA;反应I:,则生成0.5molC转移电子数为2NA,所以生成1molCO,理论上反应I和Ⅱ共转移电子数为3NA,C错误;
D.反应Ⅲ为化合反应,反应物全部转化为生成物,原子利用率为100%,符合绿色化学理念,D正确;
故选D。
7.B
【详解】A.含有的中子数96-42+(127-52)×2=204,所以由个该“碲化钼”组成的单品薄膜中含有中子数为204,A错误;
B.平均1个硅原子含有的共用电子对数为2,14g Si晶体的物质的量是0.5mol,其中含有共用电子对数为,B正确;
C.二氧化硅晶体中1个硅原子形成4个Si-O,60g晶体的物质的量是1mol,其中含有Si-O键数为4,C错误;
D.标准状况下不是气态,22.4L 的物质的量不是1mol,其中含有O原子数不是3,D错误;
答案选B。
8.A
【分析】M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M连接3个共价键且和W-形成配位键时可以提供空轨道,M为B元素,N连接2个共价键,N为O元素;W连接1个共价键,且W-与B形成配位键时可以提供孤电子对,W为F元素,X连接3个共价键且和Z-形成配位键时可以提供空轨道,X为Al元素,Z为Cl元素,Y连接3个共价键,Y为P元素。
【详解】A.B的价电子排布式为2s22p1,含有1个未成对电子数,P的价电子排布式为3s22p3,含有3个未成对电子数,故A错误;
B.同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减,电负性:,故B正确;
C.H2O间形成的氢键数目比HF分子间形成的氢键数多,氢键强于一般分子间作用力,所以常压下,H2O的沸点比HF高,故C正确;
D.Al2O3为共价晶体,AlCl3是分子晶体,则熔点:,故D正确;
故选A。
9.D
【详解】A.Ⅰ为晶态、Ⅱ为非晶态,用X射线衍射实验可以区别,A项正确;
B.观察二氧化硅晶体,最小环为12元环,由6个硅原子、6个氧原子构成,B项正确;
C.原子半径:C>O,则键长:Si-C>Si-O,键能:Si-CD.1个碳化硅晶胞含4个“SiC”,碳化硅晶胞中碳硅键长等于体对角线的四分之一,所以,晶胞参数为。SiC晶体密度,D项错误;
故答案选D。
10.B
【详解】A.冰中一个水分子与周围四个水分以分子间氢键形成四面体结构,氢键有方向性,水结成冰分子间空隙增大,因此密度比水小,故A不符合题意;
B.固体是离子晶体,固体HCl为分子晶体,则熔点:,与氢键无关,故B符合题意;
C.对羟基苯甲醛存在分子间氢键,邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,分子间氢键致使熔沸点升高,分子内氢键致使熔沸点降低,因此沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,故C不符合题意;
D.可与碱基形成氢键,更易配对,所以与碱基配对的能力:,故D不符合题意;
故选B。
11.D
【详解】A.位于第四周期IIIA族,是主族元素,A错误;
B.的熔点为,为共价晶体,B错误;
C.由图可知As原子的配位数为4,C错误;
D.位于第四周期IIIA族,最外层三个电子,但其配位数为4,形成了四根共价键,故As原子提供了孤电子对,与Ga形成了配位键,D正确;
故选D。
12.B
【详解】A.晶体硅是键的数目为,A错误;
B.盐类水解促进水的电离,常温下,的溶液中,水电离出的数目为,B正确;
C.该物质的分子式为,1个该分子含有16个σ键,因此该物质物质的量为0.5mol,其中含有σ键的数目为,C错误;
D.由于题干未告知电解后溶液的体积,无法计算,D错误;
答案选B。
13.A
【分析】从图中元素的原子序数,可推出X、Y、Z分别为N、O、S。
【详解】A.由分析可知,X、Y、Z分别为N、O、S,N与O左右相邻,其非金属性小于O,则其电负性:N<O,A不正确;
B.Y与Z形成的常见化合物为SO2和SO3,它们的晶体都属于分子晶体,B正确;
C.X、Y分别为N、O,可按原子个数比2:1、1:1等形成化合物N2O和NO,C正确;
D.Z的气态氢化物为H2S,S元素显-2价,易失去电子,具有还原性,D正确;
故选A。
14.D
【详解】A.甲酸酸性强于乙酸,性质描述错误,A错误;
B.对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛的原因是对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,B错误;
C.硬度:SiC>Si的理由是Si-C的键能大于Si-Si,二者均属于共价晶体,与晶体类型无关,C错误;
D.CS2和S属于非极性分子,H2O属于极性分子,根据相似相溶,溶解度:S在CS2中溶解度高于水中,D正确;
故选D
15.D
【详解】A.Zn为30号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,处于元素周期表中的ds区,A不正确;
B.晶体锗和硅都形成共价晶体,锗的原子半径大于硅,则锗晶体中共价键长大于硅,所以锗的熔点和硬度都低于晶体硅,B不正确;
C.基态O原子的电子排布式为1s22s22p4,成对电子数为6,未成对电子数为2,成对电子数是未成对电子数的3倍,C不正确;
D.C与Ge同主族,C与O同周期,第一电离能Ge<C<O,所以第一电离能:O>Ge,D正确;
故选D。
16.(1)C
(2)D
(3)D
(4) NaCl+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl 1:1
(5) Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O BC
【详解】(1)A.氮化碳晶体是熔沸点高、硬度大的共价晶体,不是分子晶体,故错误;
B.氮原子的原子半径小于碳原子,则氮化碳晶体中碳氮键的键长小于金刚石中碳碳键的键长,故错误;
C.氮原子的原子半径小于碳原子,则氮化碳晶体中碳氮键的键长小于金刚石中碳碳键的键长,所以碳氮键的共价键强于碳碳键,氮化碳晶体的熔点高于金刚石,故正确;
D.氮化碳晶体中每个碳原子与4个氮原子形成4个共价键,故错误;
故选C;
(2)共价化合物可能是由原子通过共价键形成的熔沸点高、硬度大的共价晶体,也可能是由分子形成的熔沸点低、硬度小的分子晶体;
①共价晶体具有较高的熔沸点,故不符合题意;
②共价化合物氯化氢在溶液中能电离出自由移动的离子,属于电解质,故不符合题意;
③由分析可知,共价化合物固态时可能是分子晶体,故不符合题意;
④由分析可知,共价晶体是由原子构成的,故不符合题意;
⑤共价化合物液态时不能电离出自由移动的离子,不能导电,故符合题意;
故选D;
(3)A.根据酸分子在溶液中电离出氢离子数目多少,将酸分为一元酸、二元酸、三元酸等,故错误;
B.根据熔融状态下或水溶液中能否电离出自由移动的离子,将化合物分为电解质和非电解质,故错误;
C.根据氧化物是否能与碱或酸反应生成盐和水,将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物,故错误;
D.锌与硫酸铜溶液反应、氯气与溴化钠溶液反应、锌与稀硫酸反应、碳与水蒸气反应都属于置换反应,则金属置换金属,非金属置换非金属,金属置换非金属,非金属置换金属四类置换反应均存在,故正确;
故选D;
(4)实验室制取氯化氢的反应物氯化钠固体与浓硫酸共热反应生成硫酸氢钠和氯化氢,反应的化学方程式为NaCl+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl;氯化氢气体的体积与氯化氢溶于水得到溶液的体积相等,则无论喷泉实验后溶液是否充满整个烧瓶,实验得到的得到盐酸浓度都相等,所以甲乙同学得到盐酸的物质的量浓度比为1:1,故答案为:NaCl+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl;1:1;
(5)①氢氧化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,故答案为:Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O;
②A.向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至溶液显中性发生的反应为硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、硫酸钠和水,反应的离子方程式为Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,故不符合题意;
B.向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至硫酸根离子恰好完全沉淀发生的反应为硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为Ba2++OH—+H++SO=BaSO4↓+H2O,故符合题意;
C.向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至过量发生的反应为硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为Ba2++OH—+H++SO=BaSO4↓+H2O,故符合题意;
故选BC。
17.(1)+H*=
(2)CO2 + +2e-=HCOO-+
(3) 49.48 kJ /mol > 此时发生的反应以反应2为主,压强改变对平衡几乎没有影响 0.009 6
(4) 12 mol-1
【详解】(1)由图中信息可知,纵坐标是反应时的相对能量,横坐标是反应历程,随着反应的变化,CO2催化加氢的过程中会出现3个过渡态,但是TS-2是相对能量最高的,是起决速的一步,所以起决速步骤的方程式为;
(2)由该电解池的示意图中可知,H2O转变为O2这一极为阳极,则图中左侧为阴极,CO2转变为HCOO—,但在左侧电解质溶液是CO2饱和的0.5 mol ·L-1的KHCO3溶液,中间放的是离子交换膜,所以左侧阴极反应式为;
(3)△H1= —393.51kJ /mol—(—241.82kJ /mol—201.17kJ /mol)= 49.48kJ /mol
②i 由反应方程式CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)可知,该反应是一个气体体积减小的反应,增大压强该反应向正反应方向移动,压强越大,平衡转化率越高,故P1>P2;
ii 温度高于350°C后,在压强p1和p2下,CO2的平衡转化率几乎交于一点的原因是此时发生的反应以反应2为主,压强改变对平衡几乎没有影响;iii 在250℃压强P1下,CO2的平衡转化率为20%,CH3OH的平衡转化率为50%,设H2、CO2的起始量分别为3mol和1mol,则CO2反应0.2mol,反应1消耗CO20.1mol,则
平衡时,CO2、H2、CH3OH、H2O、CO的物质的量分别是0.8mol、2.6mol、0.1mol、0.2mol、0.1mol,混合气体总物质的量为3.8mol,则反应2的平衡常数为Kp=,故答案为0.0096;
(4)在干冰中,与一个CO2分子紧邻的分子个数为,该晶胞中CO2分子个数为=4,晶体密度ρ=,则NA==;
【点睛】本题考查新型电解池的电极反应式的书写,还有盖斯定律、化学平衡移动的图像问题和平衡常数的计算,还有晶体的相关计算
18.(1) 为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高 正四面体
(2) 杂化 高 分子间存在氢键
(3) 正四面体形 、 易溶于水
【详解】(1)①SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4为组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,所以SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4沸点依次升高;
②气态SiX4分子中Si的价层电子对数为4,采取sp3杂化,所以其空间构型是正四面体形;
(2)①PH3中P的价层电子对数为,杂化类型是sp3杂化;
②NH3分子之间存在氢键,而PH3分子间不存在氢键,所以NH3的沸点高于PH3;
(3)①的中心原子的价层电子对数为4,所以其中的硫原子为sp3杂化,空间结构为正四面体形;
②由抗坏血酸的分子结构可知,分子中既有形成双键的碳原子,又有形成4个单键的碳原子,形成双键的碳原子为sp2杂化、形成4个单键的碳原子为sp3杂化,所以分子中碳原子的轨道杂化类型为sp2、sp3;
③抗坏血酸分子中有4个羟基,羟基为亲水性集团,所以抗坏血酸易溶于水。
19.(1)—283
(2)1067
(3) 1 1 3.52×10-3
(4)48
(5)D
(6) b
【详解】(1)由盖斯定律可知,反应②—①得到反应③,则△H3=(—394kJ/mol)—(—111kJ/mol)=—283kJ/mol,故答案为:—283;
(2)由反应热与反应物键能之和与生成物键能之和的差值相等可得:△H3=E(C≡O)+ 496 kJ/mol×—799kJ/mol×2=—283kJ/mol,解得E(C≡O)=1067kJ/mol,故答案为:1067;
(3)由①②数据可得:=,解得m=1,由①③数据可得:=,解得n=1,由①中数据可得反应速率常数k= L·mol-1·s-1=0.22 L·mol-1·s-1,则650K时,初始一氧化碳浓度为0.100mol/L、二氧化氮浓度为0.160mol/L时,一氧化氮的反应速率为0.22 L·mol-1·s-1×0.100mol/L×0.160mol/L=3.52×10-3 mol/(L·s),故答案为:1;1;3.52×10-3;
(4)设平衡时得反应i生成一氧化氮的浓度为amol、反应ii生成氮气物质的量为bmol,由题意可建立如下三段式:
由二氧化氮和二氧化碳的浓度可得:①2—a—2b=0.3,②a+4b=1.8,解得a=1.6、b=0.05,则反应i的平衡常数为=48,故答案为:48;
(5)由化学式可知,五羰基合锰的价电子数为17、五羰基合铬的价电子数为16、四羰基合钴的价电子数为15、四羰基合镍的价电子数为18,则由题意可知,四羰基合镍能够稳定存在,故选D;
(6)由晶胞结构可知,晶胞中碳原子与碳原子的最大距离为体对角线,则距离为bnm;晶胞中位于顶点、面心、体内的碳原子个数为8×+6×+4=8,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(10—7b)3d,解得d=,故答案为:b;。
答案第1页,共2页
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