题目内容
【题目】蛋白质是构成生物体内的基本物质，蛋白质的组成元素主要有氢、碳、氮、氧、硫，同时还有微量元素铁、锌等。回答下列问题：
(1)碳、氮、氧三元素的第一电离能由小到大的顺序为________________(用元素符号表示)；
(2)N3－的立体构型是___________形：与N3－互为等电子体的一种分子是___________(填分子式)。
(3)将足量的氨水逐滴地加入到ZnSO4溶液中，先生成沉淀，然后沉淀溶解生成配合物[Cu(NH3)4SO4，配位化合物中的阳离子结构式为___________；SO42－中的硫原子杂化方式为___________；用价层电子对互斥理论解释SO42－的键角大于SO32－的原因是_________________________________。
(4)碲化锌晶体有两种结构，其中一种晶胞结构如下图，晶胞中与Zn原子距离最近的Te原子围成____体图形；与Te原子距离最近的Te原子有___个；若Zn与距离最近的Te原子间距为apm，则晶体密度为____g/cm3。
(已知相对原子质量：Zn-65、Te-128)
【答案】C<O<N 直线 N2O或CO2或BeCl2 
sp3 两种离子的中心硫原子均为sp3杂化， SO42-中没有孤对电子，SO32-有一对孤对电子，孤电子对对成键电子有挤压作用，因此键角更小 正四面体 12 
【解析】
(1)根据元素的第一电离能变化规律分析；
(2)原子个数相等且价电子数相等的微粒为等电子体，N3-与CO2互为等电子体，二者结构相似；
(3)在络合物中心离子Cu与氨分子之间形成配位键，外界离子SO42-中S原子采用sp3杂化，从中心原子是否含有孤电子对分析SO42－、SO32-；
(4)根据碲化锌晶体结构、采用均摊方法计算微粒数目，并计算晶体密度。
(1)一般情况下同一周期的元素，元素的原子序数越大，元素的第一电离能越大，但由于N原子最外层电子处于2p轨道的半充满稳定状态，所以失去电子比O难，即第一电离能N>O，因此碳、氮、氧三元素的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N；
(2)原子个数相等且价电子数相等的微粒为等电子体，则与N3-互为等电子体的分子有：N2O或CO2或CS2等，N3-与CO2互为等电子体，二者结构相似，所以N3－的立体构型是为直线型结构；
(3)在配合物[Cu(NH3)4]SO4中的內界离子的中心Cu2+离子，与NH3的N原子形成配位键，结合4个氨分子，配位化合物中的阳离子[Cu(NH3)4]2+为正四面体形； SO42-为外界离子，其中S原子采用sp3杂化，无论是SO42－还是SO32-，S原子都是采用sp3杂化，由于SO42-中没有孤对电子，SO32-的中心S原子上有孤对电子，孤对电子对成键电子对有排斥作用，使其键角变小；
(4)根据碲化锌晶体结构中Te与Zn相对位置可知：晶胞中与Zn原子距离最近的Te原子有四个，它们围成正四面体形；Te原子位于晶胞的顶点和面心上，在一个晶胞中与Te原子位置最近且相等的Te原子在三个平面的中心，通过一个顶点能够形成8个晶胞，由于每个Te原子重复数了2次，所以与Te原子距离最近的Te原子有含有Te原子个数：(3×8)÷2=12个；若与Zn距离最近的Te原子间距为apm，由于Zn原子位于正方体的对角线的
处；则晶胞对角线为4apm，晶胞的边长L为
pm，在一个晶胞中含有Te：
×6=4，含有Zn原子为4个，即一个晶胞中含有4个ZnTe，故晶体密度为
g/cm3。
名校课堂系列答案
【题目】秋冬季是雾霾高发季节，其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的主要原因之一。
(1)工业上利用甲烷催化还原NOX可减少氮氧化物的排放。已知：
CH4(g)+4NO2(g)
4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)
2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_______________________________。
(2)汽车尾气催化净化是控制汽车尾气排放、减少汽车尾气污染的最有效的手段，主要原理为2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)△H<O。向一定条件下的恒容密闭容器中充入NO和CO，用传感器测得该反应在不同时刻NO和CO的浓度如下表所示：
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(NO)/mol·L-1 | 9.00×10-3 | 4.00×10-3 | 2.00×10-3 | 1.00×10-3 | 1.00×10-3 |
c(CO)/mol·L-1 | 9.00×10-3 | 4.00×10-3 | 2.00×10-3 | 1.00×10-3 | 1.00×10-3 |
①下列可判断反应达到平衡状态的是___________(填字母代号)。
A.c(NO)不再改变 B.c(NO)/c(CO)不再改变
C.c(NO)/c(CO2)不再改变 D.V(CO)=V(CO2)
②此条件下达到平衡时，计算该反应的平衡常数K=________。
③为了提高尾气处理的效果,可采取的措施有_____________________(写出两种即可)。
(3)工业上常采用“碱溶液吸收”的方法来同时吸收SO2和氮的氧化物气体(NOx),请写出氢氧化钠溶液吸收NO和NO2（两者体积比1：1）的离子方程式 ___________________。
(4)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见有+3、+4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2－、NO3－（两者物质的量之比为1:1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如下图所示。
①Ce4+从电解槽的_____(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式：______________。
