题目内容
【题目】我国科学家借助自主研制的新型钨钴铁合金催化剂攻克了可控结构单壁碳纳米管的制备难题。海底金属软泥是在海洋底覆盖着的一层红棕色沉积物，蕴藏着大量的金属资源，含有钨、铁、锰、锌、钴等。
（1）基态铬原子的核外未成对电子数为________。单壁碳纳米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圆柱体，其碳原子的杂化方式为________。
（2）纳米结构氧化钴可在室温下将甲硫醛
完全催化氧化，甲硫醛分子的中心原子的VSEPR构型为________，其分子中
键与
键的个数比为________。
（3）六羰基钨
的熔点为
，是一种重要的无机金属配合物，可溶于多数有机溶剂。三种组成元素的第一电离能由小到大的顺序为________
填元素符号
。配体CO中与W形成配位键的原子是C非O，原因是________________________。
（4）多原子分子中各原子若在同一平面内，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域键”。下列分子中存在“离域键”的有________填字母。
A.环己烷 
二氧化硫 
三氟化氮 
苯酚
（5）
、
能与
络合形成络离子，其结构如图1所示。该络离子与钾离子可形成华蓝钾盐，该钾盐的化学式为________。
（6）图2是从铁氧体离子晶体
中取出的能体现其晶体结构的一个立方体。已知晶体的密度为
，则图2中
________
已知
。
【答案】
平面三角形 1：3 
C原子半径比O大，电负性较小，对孤对电子的吸引力较弱，更容易形成配位键 
【解析】
（1）题干告诉我们单壁碳纳米管是用石墨烯卷曲形成的，石墨烯即单层的石墨，石墨每一层是
平面结构，因此显而易见是
杂化；
（2）氧和硫是同族元素性质相近，因此甲硫醛完全可以按照甲醛来分析；
（3）第一电离能可以按照失电子能力（还原性）的强弱来判断，即第一电离能越低越容易失电子；若配体原子中有多个原子均能提供孤对电子，则谁对孤对电子的吸引力更弱，谁做配体原子；
（4）根据分子的结构来分析其存不存在相互平行的p轨道，即可判断存不存在“离域
键”；
（5）顶点上的原子按
来算，每条边中间的原子按
来算即可，注意区分
和
。
（6）题目中密度已知，因此只要按照
来构造表达式即可，注意单位的换算。
根据洪特规则，铬原子的价电子排布式为
，均没有形成电子对，所以未成对电子数为6；石墨烯是平面结构，所以该碳原子的杂化方式为
；
依据价层电子对互斥理论得知
分子中心原子是杂化，中心原子的VSEPR构型为平面三角形，其分子中
键与
键的数目分别是1和3；
最外层电子数为2，较C、O两原子的第一电离能要小，C、O两原子的核外电子排布式分别为
、
，所以O原子的第一电离能更大；在六羰基钨
分子中，W是中心原子，CO是配体，由于C原子半径比O大，电负性小，对孤对电子的吸引力较弱，更容易形成配位键，所以配体CO中与W形成配位的原子是C非O；
多原子分子中各原子若在同一平面内，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域键”，
A.环己烷分子中只存在键，不存在键，故A错误；
B.二氧化硫分子中的中心原子S与两个O原子中有相互平行的p轨道，可以形成“离域键”，其“离域键”为
，故B正确；
C.三氟化氮分子中只存在键，不存在键，故C错误；
D.苯酚分子中的苯环上的C原子与羟基O原子中有相互平行的p轨道，可以形成“离域键”，其“离域键”为
，故D正确，
答案选BD；
根据图1离子晶胞结构分析，
、
能与
络合后形成的离子为
，所以该离子形成的钾盐的化学式为
，即
，或可写为
；
图2中的数目为
，位于立方体内，数目为1，氧离子的数目为
；根据密度
可得
，计算得
。
名校课堂系列答案【题目】Ⅰ. (1) 已知S4的结构式如图，反应S4(g) + 4Cl2(s )== 4SCl2(g) △H= - 4 kJ·mol-1，S—S键的键能为266 kJ·mol-1，S—Cl键的键能为255 kJ·mol-1，则1mol Cl2(g)分子中的化学键断裂时需要吸收的能量为_____kJ。
Ⅱ. 工业上合成氯化亚砜反应：SO2(g)+ SCl2(g)+Cl2(s)
2SOCl2(g)，该反应中某一反应物的体积分数(以A%表示)随温度的变化关系如图所示。
(2) 在373K时，向2L密闭容器中通入物质的量均为0.04 mol的SO2、SCl2与Cl2， 发生上述反应。测得其压强(p)随时间(t)的变化为下表中数据Ⅰ(平衡时的温度与起始温度相同)
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Ⅰ | 6.0p0 | 6.7 p0 | 6.1 p0 | 5.4 p0 | 5.0 p0 | 5.0 p0 |
Ⅱ | 6.0 p0 | 7.0 p0 | 5.3 p0 | 5.0 p0 | 5.0 p0 | 5.0 p0 |
①该反应的△H_____0(填“＞”“＜”或“=”)。
②反应开始至达到平衡时，v(SCl2)=__________。
③若只改变某一条件，测得其压强随时间的变化为表中数据Ⅱ，则改变的条件是_______________。
(3) 下图是某同学测定的上述反应的pK(pK= - lgK)与温度的变化关系图。
① A点的数值为_________(已知lg4=0.6)。
②当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，A点可能变化为______点。
III. (4) 电解NO2制备NH4NO3，其工作原理如图所示。
①阴极的电极反应式为_________________________。
②为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充某种物质A，则A的化学式为___________。
【题目】雾霾天气严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此改善能源结构、机动车限号等措施能有效减少PM2.5、SO2、NOx等污染。
请回答下列问题：
（1）汽车尾气中NOx和CO的生成：已知汽缸中生成NO的反应为：N2(g)＋O2(g)
2NO(g)—Q。恒温、恒容密闭容器中，下列说法中，能说明该反应达到化学平衡状态的是____。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的压强不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2
D.氧气的转化率不再变化
（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag—ZSM—5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为___，在
＝1的条件下，为更好的除去NOx，应控制的最佳温度在___K左右。
（3）车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)，一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表：
物质 温度(℃) | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
①写出NO与活性炭反应的化学方程式：___。
②若T1＜T2，则该反应的Q__0(填“＞”“＜”或“＝”)。
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为___。