题目内容
【题目】新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。
(1)元素N的价电子数排布式为3d24s2,其氯化物NCl4和LiBH4反应可制得储氢材料N(BH4)3。
①元素N在周期表中的位置为__,该原子具有__种运动状态不同的电子。
②化合物LiBH4中含有的化学键有__,BH4-的立体构型是_,B原子的杂化轨道类型是__,B原子轨道表达式为__。
(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。
①LiH中,离子半径:Li+__H-(填“>”“=”或“<”)。
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示:M的最高正价是__。
I1/kJ·mol-1 | I2/kJ·mol-1 | I3/kJ·mol-1 | I4/kJ·mol-1 | I5/kJ·mol-1 |
738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,Na+的配位数为__,晶体的堆积方式为__,已知NaH晶体的晶胞参数a=488pm,Na+半径为102pm,H-的半径为pm,NaH的理论密度是__g·cm-3。(仅写表达式,不计算)
【答案】第四周期第ⅡB族 22 离子键、共价键、配位键 正四面体 sp3 < +2 6 六方最密堆积 g÷(488×10-10cm)3
【解析】
(1)①元素N的价电子数排布式为3d24s2,是钛元素,原子序数是22,元素N在周期表中的位置为第四周期第ⅡB族,Ti原子核外有22个电子,所以有22种不同运动状态的电子。
故答案为:第四周期第ⅡB族;22;
②化合物LiBH4中,Li+和BH4-间形成离子键,B与H间形成共价键,其中有一个共价键是配位键,LiBH4中含有的化学键有离子键、共价键、配位键;
BH4-中B原子价层电子数=4+=4,所以为sp3杂化,且不含孤电子对,是正四面体构型,B原子轨道表达式为。
故答案为:离子键、共价键、配位键;正四面体;sp3 ;;
(2)①电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数增大而减小,所以离子半径:Li+<H-,故答案为:<;
②该元素的第III电离能剧增,则该元素属于第IIA族,最高正价为+2,故答案为:+2;
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,与Na+最近的Cl-位于Na+的上下、前后、左右,Na+的配位数为6,晶体的堆积方式为六方最密堆积,NaH具有NaCl型晶体结构,NaH晶体的晶胞参数a=488pm(棱长),Na+半径为102pm,H-的半径为=142pm,该晶胞中钠离子个数=8× +6×=4,氢离子个数=12×+1=4,NaH的理论密度是ρ= ==g÷(488×10-10cm)3= g·cm-3=g·cm-3;故答案为:6;六方最密堆积;g÷(488×10-10cm)3。
【题目】氮的单质及其化合物性质多样,用途广泛。完成下列填空:
科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2:2NO+2CO2CO2+N2+Q(Q>0)。
在某温度下测得该反应在不同时间的CO浓度如下表:
浓度(mol/L) 时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(CO) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
(1)该反应平衡常数K的表达式为___;温度升高,K值___(选填“增大”“减小”“不变”);前2s的平均反应速率v(N2)=___;若上诉反应在密闭容器中发生,达到平衡时能提高NO转化率的措施之一是___。
(2)工业合成氨的反应温度选择500℃左右的原因是___。
(3)实验室在固定容积的密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨,反应在一定条件下已达到平衡的标志是___。
A.N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.容器内的压强保持不变
C.N2、H2、NH3的浓度不在变化
D.反应停止,正、逆反应的速率都等于零
(4)常温下向1molHCl的稀盐酸中缓缓通入1molNH3(溶液体积变化忽略不计),反应结束后溶液中离子浓度由大到小的顺序是___;在通入NH3的过程中溶液的导电能力___(选填“变大”“变小”“几乎不变”)
【题目】下列对有关微粒的相互关系和特征描述正确的是( )
选项 | 微粒 | 相互关系 | 特征描述 |
A | C60、C70、C540 | 同位素 | 微粒中只含非极性共价键 |
B | 新烷、2,2﹣二甲基丙烷 | 同分异构体 | 常温常压下呈气态 |
C | Pt、Pt | 同素异形体 | 铂作氨催化氧化时的催化剂 |
D | 甲酸、硬脂酸 | 同系物 | 能发生酯化反应 |
A. A B. B C. C D. D