题目内容
【题目】以北京大学马丁教授为代表的多个团队，研发出了高效的铁基（如
、
、
、
）费托合成催化剂，以
和
为原料可高产率合成烯烃、烷烃，如
、
，为煤的气化、液化使用开拓了新途径。
⑴
中能量最高的能级上的电子云有__________种伸展方向，位于不同方向中运动的电子的能量大小关系是_______________。当
原子电子排布由
时，体系的能量_________（填“增大”或“减小”）。
⑵、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________；
分子中碳原子的杂化轨道类型为________________；题干所述反应中分子中断裂的化学键类型为__________（填字母）。
A．2个σ键、1个
键B．1个σ键、2个键C．非极性键
⑶新戊烷
分子中5个碳原子形成的空间构型是_______________，该分子是________（填“极性”或“非极性”）分子。随着烃分子中碳原子数目的增加，同系物的沸点升高，其原因是_________。
⑷碳、铁之间可形成多种化合物，其中一种化合物的晶体结构（面心立方结构）如图所示：
则编号为①的原子的坐标为_____________；该化合物的化学式为_____________；设该晶体的晶胞参数为
，阿伏加德罗常数的值为
，则该晶体的密度为____________________
（列出计算式即可）。
【答案】5 相等 增大 
B 正四面体形 非极性 随着碳原子数目增加，分子间作用力增大 (0，0，
) 
【解析】
(1)
中能量最高的能级是3d，3d的电子云有5种伸展方向，位于不同方向中运动的电子的能量大小关系是相等。当
原子电子排布由
时，从基态跃迁到激发态，吸收能量，因此体系的能量增大；故答案为：5；相等；增大。
(2)同周期从左到右第一电离能有增大的趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐增大，因此、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为；
分子中第一个碳原子价层电子对数为4，杂化轨道类型为sp3，第二、三个碳原子夹层电子对数为3，无孤对电子，杂化轨道类型为sp2；题干所述反应中
分子变为水和烷烃，因此CO分子中断裂的化学键类型为1个σ键、2个
键；故答案为：；sp2、sp3；B。
(3)新戊烷
分子中5个碳原子类似甲烷中四个氢原子被四个甲烷取代，因此形成的空间构型是正四面体形，具有中心对称，因此该分子是非极性分子。随着烃分子中碳原子数目的增加，同系物的沸点升高，其原因是随着碳原子数目增加，分子间作用力增大；故答案为：正四面体形；非极性；随着碳原子数目增加，分子间作用力增大。
(4)编号为①的原子的坐标为(0，0，)；该化合物中铁原子个数为
，碳原子个数为
，因此化合物的化学式为FeC；设该晶体的晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为
；故答案为：。
【题目】利用活性铁可以很好地消除酸性水体中
造成的污染，除去原理如图所示。下列说法中正确的是
A.铁电极的电极反应式：
B.
在负极上发生还原反应
C.除的过程中水体
减小
D.当电路中有
电子转移时，溶液中会有
生成
【题目】 CO2的资源化利用一直是化学家们关注的重要课题，中科院大连化学物理研究所设计了一种新型多功能复合催化剂，成功地实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油：
(反应①)，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
(1)已知氢气的燃烧热为
，若要利用
的燃烧热求a的值，则还需要知道一个反应的
，该反应是________________________________。反应①在一定条件下具有自发性，则a_______________0(填“>”或“<”)。
(2)向某密闭容器中按一定投料比充入
、，控制条件使其发生反应：
。测得的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图1所示：
则X表示______________，
___________
(填“>”或“<”)。欲提高的平衡转化率并提高单位时间内
的产量，可采取的措施是______________________(填两种)。
(3)控制一定温度、催化剂，按不同投料比
将反应物通入到某密闭容器中，测得平衡时
的百分含量与投料比之间的关系如图2所示，则
____________。
(4)在钌-铑双金属催化剂的作用下，CH3OH、CO2、H2可高效地转化为乙酸，反应方程式为
。一定温度下，向某刚性容器中通入等物质的量的三种原料气，测得体系中的总压强与时间的关系如下表所示：
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
p/kPa | 3 | 2.7 | 2.5 | 2.35 | 2.26 | 2.2 | 2.2 |
则反应开始到达到平衡的过程中，
______________
______________
。
(5)碳捕捉技术的发展也有利于CO2在资源应用方面得到充分利用。常温下，若某次用NaOH溶液捕捉空气中的CO2所得溶液的pH=10，并测得溶液中
，则
_____________
。
