题目内容
【题目】一种Ru络合物与g-C3N4复合光催化剂将CO，还原为HCOOH的原理图如图。
(1)基态碳原子的价电子排布图为___________。
(2)1molHCOOH中含有的σ键数目为___________，HCOOH的沸点比CO2高的原因为___________。
(3)Ru络合物中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(4)Ru络合物中与Ru配位的原子有N、___________。
(5)一类石墨的聚合物半导体g-C3N4，其单层平面结构如图1，晶胞结构如图2。
①g-C3N4中氮原子的杂化类型是______________。
②根据图2，在图1中用平行四边形画出一个最小重复单元。______________
③已知该晶胞的体积为Vcm3，中间层原子均在晶胞内部。设阿伏加德罗常数的值为NA，则g-C3N4的密度为______________g.cm-3。
【答案】
或
4NA HCOOH和CO2都为分子晶体，HCOOH分子间形成氢键 N>O>C Cl，C sp2杂化 
【解析】
根据能量最低原理，由基态碳原子的价电子排布式确定其价电子排布图；HCOOH和CO2都为分子晶体，HCOOH分子间形成了氢键，导致沸点偏高；同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，且同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的；由图一可知N形成三个化学键，有3个杂化轨道，杂化轨道间的夹角为120°。
(1)根据能量最低原理，基态碳原子的价电子排布式为2s22p2，故其价电子排布图为
或
；
(2)一个单键就是一个σ键,一个双键中含有一个σ键,一个π键，根据甲酸分子结构可知1分子甲酸中含4个σ键，则1molHCOOH中含有的σ键数目为4NA；HCOOH和CO2都为分子晶体，但HCOOH分子间形成了氢键，氢键比普通分子间作用力要强，故HCOOH的沸点比CO2高；
(3)Ru络合物中含有的第二周期元素为C、N、O，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，且同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的，故第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；
(4)由Ru络合物的结构可知，其中与Ru配位的原子有N、Cl、C；
(5)①由图一可知N形成三个化学键，有3个杂化轨道，杂化轨道间的夹角为120°，故N原子的杂化类型为sp2杂化；
②根据图2，在图1中用平行四边形画出一个最小重复单元为；
③ρ=m/V=M/VNA=g.cm-3
阅读快车系列答案【题目】我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。
I.已知反应
Fe2O3(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)△H=-23.5kJmol-1，该反应在1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，应经过l0min后达到平衡。
(1)CO的平衡转化率=__；
(2)欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是__；
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题：
(3)从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=___；
(4)已知氢气的燃烧热286kJ/mol，请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式___；
(5)若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
容器 | 反应物投入的量 | 反应物的 转化率 | CH3OH 的浓度 | 能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0) |
甲 | 1molCO和2molH2 | α1 | c1 | 放出Q1kJ热量 |
乙 | 1molCH3OH | α2 | c2 | 吸收Q2kJ热量 |
丙 | 2molCO和4molH2 | α3 | c3 | 放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是___。
A.c1=c2 B.2Q1=Q3 C.2α1=α3 D.α/span>1+α2=1
E.该反应若生成1molCH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量
Ⅲ.以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：
(6)B极上的电极反应式为___；
(7)若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为__(标况下)。
