题目内容
【题目】元素X、Y、Z为前四周期元素，X的基态原子核外电子有21种运动状态，元素Y的原子最外层电子数是其内层的3倍，Z与X、Y不在同一周期，且Z原子核外p电子比s电子多5个。
⑴X基态原子的核外电子排布式为___________。
⑵X是石油化工中重要的催化剂之一，如催化异丙苯（
）裂化生成苯和丙烯。
①1 mol苯分子中含有σ键的数目为_____________mol。
②异丙苯分子中碳原子轨道的杂化类型为_____________。
⑶与Y3分子互为等电子体的阳离子为_____________。
⑷XZ3易溶于水，熔点为960℃，熔融状态下能够导电，据此可判断XZ3晶体属于
_____________（填晶体类型）。
⑸元素Ce与X同族，其与Y形成的化合物晶体的晶胞结构如下图，该化合物的化学式为_____________。
【答案】 [Ar]3d14s2 12 sp2、sp3 ClO2+ 离子晶体 CeO2
【解析】元素X、Y、Z为前四周期元素，X的基态原子核外电子有21种运动状态，为21号元素Sc元素；元素Y的原子最外层电子数是其内层的3倍，Y为O元素；Z与X、Y不在同一周期，且Z原子核外p电子比s电子多5个，Z为Cl元素。
⑴X为Sc元素，基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d14s2，故答案为：[Ar]3d14s2；
⑵①1 mol苯分子中含有6molC-H和6mol碳碳键，σ键的数目为12mol，故答案为：12；
②异丙苯
分子中苯环上的碳原子的杂化类型为sp2，侧链碳原子轨道的杂化类型为sp3，故答案为：sp2、sp3；
⑶与O3分子互为等电子体的阳离子为ClO2+，故答案为：ClO2+；
⑷ScCl3易溶于水，熔点为960℃，熔融状态下能够导电，据此可判断XZ3晶体属于离子晶体，故答案为：离子晶体；
⑸晶胞中Ce原子个数=8×
+6×
=4，O原子个数=8，该化合物的化学式为CeO2，故答案为：CeO2。
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【题目】一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。
⑴.利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。
Ni（s）＋4CO（g）
Ni（CO）4（g）该反应的ΔH_______0（选填“＞”或“＝”或“＜”）。
⑵.在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：
C（s）＋O2（g）＝CO2（g）；ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
CO2（g）＋C（s）＝2CO（g）；ΔH2＝+172.5 kJ·mol－1
S（s）＋O2（g）＝SO2（g）；ΔH3＝－296.0 kJ·mol－1
则2CO（g）＋SO2（g）＝S（s）＋2CO2（g） ΔH4＝________。
⑶.工业上一般采用CO与H2反应合成可再生能源甲醇，反应如下:
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）
某温度下，将２molCO和６molH2充入２L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测
得c（CO）=0.2mol·L－1，则CO的转化率为___________。
合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，通过反应进行甲醇合成，T1℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入一定量CO和H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 | H2 | CO | CH3OH |
浓度/（mol·L－1） | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
比较此时正、逆反应速率的大小：v正_______v逆 （填“>”、“<”或“＝”）；若其他条件不变，在T2℃反应10min后达到平衡，c（H2）＝0.4 mol·L－1，则该时间内反应速率：v（CH3OH）＝__________；
（4）金属氧化物被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。下图是四种金属氧化物被一氧化碳还原时lg[c（CO）/c（CO2）]与温度（t）的关系曲线图。800℃时，其中最易被还原的金属氧化物是____（填化学式），该反应的平衡常数数值（K）等于____________。
