【题目】已知A、B、C、D、M、W六种元素的原子序数依次递增,都位于前四周期。其中A、D原子的最外层电子数均等于其周期序数,且D原子的电子层数是A的3倍;B原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;C原子L层上有2对成对电子。M和W均有“生物金属”之称,M4+和氩原子的核外电子排布相同;W处于元素周期表中第8列。请回答下列问题:
⑴1 mol B2A2分子中含σ键的数目是________。
⑵BC2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图1所示。则该晶体的类型属于________晶体(填“分子”、“原子”);该晶体中B原子轨道的杂化类型为________。
⑶“生物金属”M的晶胞如图2所示。则晶胞中一个M原子与_____个M原子紧邻;若该晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NAmol-1,M原子的摩尔质量为Mrg·mol-1,则该晶胞的“边长”为________cm。
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⑷“生物金属”W元素应用广泛,如人体内W元素的含量偏低,则会影响O2在体内的正常运输。已知W2+与KCN溶液反应得W(CN)2沉淀,当加入过量KCN溶液时沉淀溶解,生成配合物,其配离子结构如图3所示。
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①W元素基态原子价电子排布式为________。
②1个CN-中π键数目为________。
⑸光谱证实单质D与强碱溶液反应有[D(OH)4]-生成,则[D(OH)4]-中存在________(填字母)。
a 共价键 b 配位键 c σ键 d π键
【答案】3NA(或1.806×1024) 原子 sp3 12
3d64s2 2 abc
【解析】
A、B、C、D、M、W六种元素的原子序数依次递增,都位于前四周期。其中A、D原子的最外层电子数均等于其周期序数,且D原子的电子层数是A的3倍,则A为H,D为Al,B原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍,则B为C,C原子L层上有2对成对电子,则C为O。M和W均有“生物金属”之称,M4+和氩原子的核外电子排布相同,则M为Ti,W处于元素周期表中第8列,则W为Fe。
⑴B2A2分子为C2H2,1 mol C2H2含σ键的数目是3NA(或1.806×1024);故答案为:3NA(或1.806×1024)。
⑵BC2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图,则一个C与周围四个O相连。则该晶体的类型属于原子晶体,该晶体中C原子有四个σ键,其原子轨道的杂化类型为sp3;故答案为:原子;sp3。
⑶“生物金属”M的晶胞如图2所示。Ti是面心立方最密堆积,配位数为12,所以晶胞中一个Ti原子与周围12个Ti原子紧邻,该晶胞中Ti原子个数为
;若该晶体的密度为ρ g·cm3,阿伏加德罗常数为NAmol1,M原子的摩尔质量为Mrg·mol1,设晶胞的“边长”为l,根据
,则该晶胞的“边长”为
;故答案为:
。
⑷①Fe是26号元素,元素基态原子价电子排布式为[Ar]3d64s2,价电子排布式为3d64s2;故答案为:3d64s2。
②CN-中是碳氮三键,因此1个CN-中π键数目为2;故答案为:2。
⑸[Al(OH)4]-是Al(OH)3和OH-形成的,含有共价键、配位键和σ键;故答案为:abc。
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【题目】相同温度下,体积均为0.25 L的两个密闭容器中发生反应:X2(g)+3Y2(g)
2XY3(g) ΔH=-92.6 kJ·mol-1实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:
起始时各物质物质的量/mol | 达平衡时体系能量的变化 | |||
容器 | X2 | Y2 | XY3 | |
容器①恒温恒容 | 1 | 3 | 0 | 放热 23.15 kJ |
容器②恒温恒压 | 1 | 3 | 0 | Q(Q>0) |
下列叙述正确的是( )
A. 容器①、②中反应物X2的转化率相同
B. 达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol·L-1
C. 容器①、②达到平衡时间相同
D. 容器②, Q大于23.15 kJ
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【题目】下列图示与对应的叙述相符的是
A. 图甲
中的ΔH1>ΔH2
B. 图乙
表示可逆反应A(s)+3B(g)2C(g) ΔH>0
C. 图丙
表示充满NO2气体的试管,倒置于水槽中,向其中缓慢通入氧气直至试管中全部充满水,假设溶质不扩散,溶质的物质的量浓度与通入氧气的体积关系
D. 由图丁
可说明烯烃与H2加成反应是放热反应,虚线表示在有催化剂的条件下进行
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【题目】某恒温下,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
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(1)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为___;
(2)达平衡时X与Y的转化率之比为__;
(3)反应达到平衡时:压强是开始时的__倍;
(4)若此时将容器的体积缩小为原来的
倍,达到平衡时,容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为__(填“放热”或“吸热”)反应。
(5)达平衡时该反应放出9.2kJ的热量,则该反应的热化学方程式为:__。
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【题目】恒温、恒容:N2 (g) + 3H2(g)
2NH3(g);△H=-QkJ·mol-1。向甲、乙两个容积相同的密闭容器中分别充入1molN2、3molH2和2molNH3、1molAr,平衡时有关数据如下:
容 器 | 甲 | 乙 |
平衡时NH3的体积分数 | ω1 | ω2 |
平衡时N2的浓度(mol·L-1) | c1 | c2 |
反应的能量变化(kJ) | Q1 | Q2 |
反应物的转化率 | α1 | α2 |
下列说法不正确的是
A.ω1=ω2B.c1 =c2C.Q1+Q2 =QD.α1+α2 = 1
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【题目】下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2 + O2
2SO3 △H= -196.6kJ/mol
B.N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= +67.7kJ/mol
C.C(s)+O2(g)=CO2(g) △H= +393.5kJ/mol
D.H2O(l)==H2(g)↑+1/2O2(g)↑ △H= +285.8kJ/mol
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【题目】已知反应
,某研究小组将4moX和2molY置于一容积不变的密闭容器中,测定1min内X的转化率,得到的数据如表所示,下列判断正确的是( )
t/min | 2 | 4.5 | 5 | 6 |
X的转化率 | 30% | 40% | 70% | 70% |
A.随着反应的进行,混合气体的密度不断增大
B.反应在5.5min时,![]()
C.6min时,容器中剩余1.4molY
D.其他条件不变,将X的物质的量改为10mol,则可得到4molZ
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【题目】用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
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①作负极的物质是________。
②正极的电极反应式是_________。
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3—的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3—的去除率 | 接近100% | <50% |
24小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
铁的最终物质形态 |
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|
pH=4.5时,NO3—的去除率低。其原因是________。
(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3—的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设:
Ⅰ. Fe2+直接还原NO3—;
Ⅱ. Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。
①做对比实验,结果如右图所示,可得到的结论是_______。
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式,解释加入Fe2+提高NO3—去除率的原因:______。
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pH =4.5(其他条件相同)
(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3—的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3—的去除率 | 约10% | 约3% |
1小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,NO3—去除率和铁的最终物质形态不同的原因:_________。
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【题目】我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,电池总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。下列说法不正确的是( )
A.正极的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极
C.以网状的铂为正极,可增大其与氧气的接触面积
D.该电池通常只需要更换铝板就可继续使用
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