题目内容
【题目】
三位分别来自瑞士、美国、英国的科学家因发展“冷冻电子显微镜技术对溶液中的生物分子进行高分辨率结构测定”所做出的贡献而获得2017年诺贝尔化学奖。含有有机杂化锌、锗以及砷等金属的硒化物具有离子交换、催化、吸附、半导体等性能，显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1)锌基态原子核外电子排布式为_________。位于元素周期表五个分区中的________区。
(2)元素锗与砷中，第一电离能较大的是________ (填元素符号，下同)，基态原子核外未成对电子数较少的是________。
(3)元素砷与氮同主族，二者的氢化物中熔沸点较高的是_________，原因是________。
(4)H2SeO3分子中Se 原子的杂化形式为________，H2SeO4的酸性比H2SeO3强，原因是________ 。
(5)气态SeO3分子的立体构型为______，与SeO3互为等电子体的一种离子为_____(填离子符号)。
(6)硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为_____，若该晶胞密度为ρg/cm3，硒化锌的摩尔质量为Mg/mol。用NA代表阿伏伽德罗常数的数值，则晶胞参数α为_____nm。
【答案】 {[Ar]3d104s2} ds As Ge NH3 NH3分子间存在氢键 sp3 H2SeO4分子中非羟基的氧原子数大了H2SeO3 平面三角形 CO32- 4 
【解析】（1）锌是30号元素，其原子核外有30个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；位于元素周期表五个分区中的ds区；（2）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以元素锗与砷中，第一电离能较大的是As；元素锗与砷中，基态原子核外未成对电子数分别为2和3，较少的是Ge；(3) 元素砷与氮同主族，NH3分子间存在氢键，熔沸点较高；（4）H2SeO3分子中Se原子在S8分子中S原子成键电子对数为4，孤电子对数为1，即价层电子对数为4，所以其杂化轨道类型为sp3；H2SeO3的分子结构为
，Se为+4价，而H2SeO4的分子结构为
，Se为+6价，H2SeO4分子中非羟基的氧原子数大于H2SeO3，后者Se原子吸电子能力强，则羟基上氢原子更容易电离出H+；（5）根据价层电子对互斥理论可知，SeO3分子中中心原子含有的孤对电子对数＝6－3×226－3×22＝0，即气态SeO3分子中Se形成3个δ键，没有孤电子对，所以该分子形成的空间构型是平面三角形；SeO3是24e-，24e-等电子体有：NO3-、CO32-等；（6）根据硒化锌晶胞结构图可知，每个锌原子周围有4个硒原子，每个硒原子周围也有4个锌原子，所以硒原子的配位数为4，该晶胞中含有硒原子个数为8
+6×
=4，根据
=
=
，所以V=
，则晶胞的边长为： 
cm=
×107nm。
金钥匙试卷系列答案【题目】科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。请回答下列问题：
（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用____________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在___________对自旋相反的电子。
（2）CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为__________________________。
（3）一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。
参数 分子 | 分子直径/nm | 分子与H2O的结合能E/kJ·mol－1 |
CH4 | 0.436 | 16.40 |
CO2 | 0.512 | 29.91 |
①下列关于CH4和CO2的说法正确的是________(填序号)。
a．CO2分子中含有2个σ键和2个π键
b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子
c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2
d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0. 586 nm，根据上述图表所提供的数据分析，提出该设想的依据是______________________________________。
【题目】Ⅰ、甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用CO和H2在催化剂作用下可合成甲醇(g)。
（1）已知相关的化学键键能数据如下：
化学键 | H—H | C—O | C≡O | H—O | C—H |
E（kJ/mol） | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
合成甲醇(g)的热化学方程式为______________________________________________。
（2）500K、101KPa条件下，反应过程中测得n(CO)、n(H2)、n(CH3OH)随时间t变化的关系如图甲所示。现保持其它条件不变，起始只改变温度，在改变的这个温度下反应至t1时刻，此时n(H2)比图象中的值大，那么该温度可能是________。
A、700K B、373K C、以上均不对
（3）在一容积可变的密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2，发生反应并达到平衡，CO的平衡转化率随温度(T)和压强（P）的变化曲线如图乙所示。P1、P2的大小关系为________；A、B、C三点的平衡常数(K)大小关系为______________________。
Ⅱ、可逆反应：①X(g)+2Y(g)
2Z(g)；②2M(g)N(g)+P(g)，分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间放有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：
（4）反应①的正反应ΔH______0（填“＞”或“＜”）。
（5）反应开始时体系的压强与达平衡(Ⅰ)时体系的压强之比为_________（用分数表示）。
（6）在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中，M的体积分数(Ⅰ)______(Ⅱ)。
A、大于 B、小于 C、等于 D、无法确定
