题目内容
【题目】二茂铁[(C5H5)2Fe]是由一个二价铁离子和2个环戊烯基负离子构成，它的发现可以说是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了金属有机化合物研究的新领域。已知：二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249 ℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法正确的是( )
A. 二茂铁属于离子晶体
B. 在二茂铁结构中，C5H5-与Fe2＋之间形成的化学键类型是离子键
C. 已知：环戊二烯的结构式为：
，则其中碳环上有2个π键和5个σ键
D. 二价铁离子的基态电子排布式为：[Ar]3d44s2
【答案】C
【解析】
A. 熔沸点较低的晶体一般为分子晶体；
B. 含有孤电子对和空轨道的原子之间易形成配位键；
C. 依据共价键存在形式作答；
D. 根据构造原理写出其核外电子排布式。
A. 依据题意，二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249 ℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂，熔沸点较低的晶体一般为分子晶体，所以可推断二茂铁晶体为分子晶体，A项错误；
B. 碳原子含有孤电子对，铁含有空轨道，所以碳原子和铁原子之间形成配位键，B项错误；
C. 共价双键中含1个π键和1个σ键，共价单键中含1个σ键，则根据环戊二烯的结构式可知，碳环上有2个π键和5个σ键，C项正确；
D. 铁的原子序数是26，其核外电子数是26，铁原子失2个电子生成亚铁离子，根据构造原理知亚铁离子的核外电子排布式为：[Ar]3d6，D项错误；
答案选C。
【题目】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol1
该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol2·L2。
（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表：
积碳反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g) | 消碳反应 CO2(g)+C(s)=2CO(g) | ||
ΔH/(kJ·mol1) | 75 | 172 | |
活化能/ (kJ·mol1) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 | |
①由上表判断，催化剂X____Y（填“优于”或“劣于”），理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是________填标号）。
A．K积、K消均增加 B．v积减小，v消增加
C．K积减小，K消增加 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。
