题目内容
【题目】能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力．
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的外围电子排布式_____，它位于周期表____区．
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途．富勒烯（C60）的结构如图，分子中碳原子轨道的杂化类型为________________；1mol C60分子中σ键的数目为____________个．
（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）薄膜电池等．
①第一电离能：As____Ga（填“＞”、“＜”或“=”）．
②SeO2分子的空间构型为_____．
（4）三氟化氮（NF3）是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在太阳能电池制造中得到广泛应用．它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到，该反应中NH3的沸点____（填“＞”、“＜”或“=”）HF的沸点，NH4F固体属于____晶体．往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成配离子．已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是______．
【答案】3d84s2 d sp2 90NA ＞ V形 ＜ 离子 F的电负性大于N，NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键
【解析】
（1）镍是28号元素，原子核外有28个电子，根据构造原理书写基态镍原子的核外电子排布式的简化形式。
（2）根据价层电子对互斥理论确定杂化方式，利用均摊法计算每个碳原子含有几个σ键，从而计算1mol C60分子中σ键的数目。
（3）①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大。
②SeO2分子中价层电子对=2+1/2（6-2×2）=3，且含有一个孤电子对，所以属于V形。
（4）F的电负性大于N，形成的氢键强度F-H>N-H，因此HF的沸点大于NH3的沸点；NH4F是由NH4+和F-构成的离子化合物，属于离子晶体；N、F. H三种元素的电负性：F> N> H，所以NH3中共用电子对偏向N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子。
（1）镍是28号元素，原子核外有28个电子， 根据构造原理基态镍原子的核外电子排布式的简化形式为[Ar]3d84s2，则价电子排布式为3d84s2，属于d区元素，故答案为: 3d84s2；d。
（2）富勒烯中每个碳原子含有3个σ键和1个π键，其价层电子对个数为3，，所以采用sp2杂化，每个碳原子含有的σ键个数为3/2，所以1mol C60分子中σ键的数目3/2×60×NA=90NA，故答案为：sp2；90NA。
（3）①Ga和As属于同一周期，第一电离能随着原子序数的增大而增大，且Ga和As形成了化合物砷化镓(GaAs)，说明Ga比As易失电子，所以第一电离能As>Ga，故答案为：>。
②SeO2分子中价层电子对=2+1/2（6-2×2）=3，且含有一个孤电子对，所以属于V形，故答案为：V形。
（4）F的电负性大于N，形成的氢键强度F-H>N-H，因此HF的沸点大于NH3的沸点；NH4F是由NH4+和F-构成的离子化合物，属于离子晶体；N、F. H三种元素的电负性：F> N> H，所以NH3中共用电子对偏向N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子；故答案为：＜；离子；F的电负性大于N，NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键。
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【题目】党的十九大报告中多次提及“绿色环保”“生态文明”，而CO2的有效利用可以缓解温室效应，解决能源短缺问题。中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na—Fe3O4和HMCM—22的表面将CO2转化为烷烃，其过程如图。
上图中CO2转化为CO的反应为：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H =+41kJ/mol
已知：2CO2(g)+6H2(g)= C2H4(g)+ 4H2O(g) △H =-128kJ/mol
(1)图中CO转化为C2H4的热化学方程式是______________________。
(2)Fe3O4是水煤气变换反应的常用催化剂，可经CO、H2还原Fe2O3制得。两次实验结果如表所示：
实验I | 实验II | |
通入气体 | CO、H2 | CO、H2、H2O(g) |
固体产物 | Fe3O4、Fe | Fe3O4 |
结合化学方程式解释H2O(g)的作用______________________。
(3)用稀硫酸作电解质溶液，电解CO2可制取甲醇，装置如图所示，电极a接电源的____________极（填“正”或“负”），生成甲醇的电极反应式是______________________。
(4)用CO、H2生成甲醇的反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H2，在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，200℃时n(H2)随时间的变化如表所示：
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
①△H2______________（填“＞”“＜”“=”）0。
②写出两条可同时提高反应速率和CO转化率的措施______________________________________。
③下列说法正确的是___________（填字母）。
a．温度越高，该反应的平衡常数越大
b．达平衡后再充人稀有气体，CO的转化率提高
c．容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度
d．图中压强p1＜p2
④0~3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=____________mol·L-1·min-1
⑤200℃时，该反应的平衡常数K=_____________。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH，保持温度不变则化学平衡__________（填“正向”“逆向”或“不”）移动。