题目内容
【题目】根据题意填空
(I)甲烷在一定条件下可生成以下微粒:
A.碳正离子(CH3+ ) B.碳负离子(CH3﹣) C.甲基 (﹣CH3) D.碳烯(:CH2)
①四种微粒中,键角为120°的是(填序号).
②碳负离子(CH3﹣)的空间构型为 , 与CH3﹣互为等电子体的一种分子是(填化学式).
(II )在制取合成氨原料气的过程中,常混有一些杂质,如CO会使催化剂中毒.除去CO的化学方程式为(HAc表示醋酸):Cu(NH3)2Ac+CO+NH3=Cu(NH3)3(CO)Ac.请回答下列问题:
①C、N、O的电负性由大到小的顺序为 .
②写出Cu的核外电子排布式 .
③化合物Cu(NH3)3(CO)Ac中,金属元素的化合价为 .
④在一定条件下NH3和CO2能合成尿素CO(NH2)2 , 尿素中C原子轨道的杂化类型为;1mol尿素分子中,σ 键的数目为 .
⑤Cu2O晶体的晶胞结构如图所示,若阿伏伽德罗常数为NA , 晶胞的边长为apm,则晶体的密度为gcm﹣3 .
【答案】A;三角锥形;NH3;O>N>C;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;+1;sp2;7NA;
【解析】解:(I) ①A.碳正离子(CH3+)含有3个σ键,没有孤电子对,碳原子杂化方式是sp2 , 为平面三角形结构,键角为120°,故A正确;
B.碳负离子(CH3﹣)含有3个σ键,1对孤电子对,碳原子杂化方式是sp3 , 为三角锥形结构,键角为不是120°,故B错误;
C.甲基(﹣CH3)含有3个σ键,1个孤电子,碳原子杂化方式是sp3 , 为三角锥形结构,键角为不是120°,故C错误;
D.碳烯(:CH2)含有2个σ键,1对孤电子对,碳原子杂化方式是sp2 , 为平面三角形结构,由于孤电子对斥力大,键角为不是120°,故D错误;
所以答案是:A;②碳负离子(CH3﹣)含有3个σ键,1对孤电子对,碳原子杂化方式是sp3 , 为三角锥形结构;CH3﹣原子个数为4、价电子数为8,则与CH3﹣互为等电子体的一种分子是NH3 , 所以答案是:三角锥形;NH3;(II )①同周期从左到右电负性越来越大,所以C、N、O的电负性由大到小的顺序为O>N>C,所以答案是:O>N>C;②铜原子是29号,根据构造原理写出核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104 s1或[Ar]3d104 s1 , 所以答案是:1s22s22p63s23p63d104 s1或[Ar]3d104 s1;③Ac﹣表示醋酸根,配合物中配体都是分子,不带电,所以铜的化合价为+1价,所以答案是:+1;④中心原子为碳,结合了1个氧原子,2个氮原子,且C无孤对电子,所以价层电子对为3对,故杂化轨道为sp2;每个碳的σ键为3条,每个亚氨基中σ键的数目2,一分子尿素中含σ键的数目为3+2×2=7,故每摩尔尿素中含有σ键的数目为7NA , 所以答案是:sp2;7NA;
⑤O原子在晶胞的顶点和体心,故O原子数=8× +1=2,Cu原子全部在体心,故Cu原子数=4,即一个氧化亚铜晶胞中有2个O原子和4个Cu原子,即2个Cu2O,则该氧化物的密度ρ= = = ,所以答案是: .
【题目】氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:;
(2)若已知下列数据:
化学键 | H﹣H | N≡N |
键能/kJmol﹣1 | 435 | 943 |
试根据表中及图中数据计算N﹣H的键能kJmol﹣1
(3)合成氨反应通常用铁触媒作催化剂.使用铁触媒后E1和E2的变化是:E1 , E2(填“增大”、“减小、”“不变”).
(4)用NH3催化还原NOX还可以消除氮氧化物的污染.例如 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);△H1=akJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=bkJ/mol
若1mol NH3还原NO至N2 , 则该反应过程中的反应热△H3=kJ/mol(用含a、b的式子表示)