【题目】党的十八大以来,我国在科技创新和重大工程建设方面取得了丰硕成果,在新时代更需要新科技创新世界。201835,《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现,第一作者均为中国科大10级少年班现年仅21岁的曹原。曹原团队在双层石墨烯中发现新的电子态,可以简单实现绝缘体到超导体的转变。石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲),石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙)。

1)图乙中1C与相邻C有无形成π__________(填、或)。

2)图甲中1C的杂化方式________。该C与相邻C形成的键角______(填“>”“<”“=”1200

3)我国制墨工艺是将50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分散系后者更为稳定,其原因是____________________

4)石墨烯可转化为富勒烯(C60,某金属MC60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为______________,该材料的化学式为_______________

5)金刚石与石墨都是碳的同素异形体。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为___________(用含π的代数式表示)。

6)一定条件下,CH4CO2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。CH4H2O形成的水合物晶体俗称可燃冰

可燃冰中分子间存在的2种作用力是_________

②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0.586nm,结合图表从物质结构及性质的角度分析,该设想能否实现:________ (填、或)。

可燃冰与二氧化碳替换的水合物的熔点较高的是_________

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

【题目】数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。

I.已知2NOg+O2g 2NO2g)的反应历程分两步:

第一步:2NOg N2O2g (快) H1<0v1=k1c2NO v1=k1cN2O2

第二步:N2O2g+O2g 2NO2g (慢) H2< 0 v2=k2cN2O2cO2);v2=k2c2NO2

2NOg+O2g 2NO2g)的反应速率主要是由______(填第一步第二步)反应决定。

②一定温度下,反应2NOg+O2g 2NO2g)达到平衡状态,请写出用k1k1k2k2表示的平衡常数表达式K=____________

II.利用CO2CH4重整不仅可以获得合成气(主要成分为COH2),还可减少温室气体的排放(1)已知重整过程中部分反应的热化方程式为:

CH4g=Cs+2H2g ΔH>0

CO2g+H2g=COg+H2Og ΔH>0

COg+H2g=Cs+H2Og ΔH<0

固定nCO2=nCH4),改变反应温度,CO2CH4的平衡转化率见图甲。

同温度下CO2的平衡转化率________(填大于”“小于等于CH4的平衡转化率。

2)在密闭容器中通入物质的量均为0.1molCH4CO2,在一定条件下发生反应CO2g + CH4g 2COg + 2H2g),CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图乙所示。y点:v(正)_____v(逆)(填大于”“小于等于)。已知气体分压(p=气体总压(p×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=__________________

III.根据2CrO42+2H+ Cr2O72+H2O设计如图丙装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图丙中右侧电极连接电源的__极,电解制备过程的总反应方程式为__。测定阳极液中NaCr的含量,若NaCr的物质的量之比为ab,则此时Na2CrO4的转化率为__。若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇(CH3OH)燃料电池充当电源,则负极反应式为__

 0  200221  200229  200235  200239  200245  200247  200251  200257  200259  200265  200271  200275  200277  200281  200287  200289  200295  200299  200301  200305  200307  200311  200313  200315  200316  200317  200319  200320  200321  200323  200325  200329  200331  200335  200337  200341  200347  200349  200355  200359  200361  200365  200371  200377  200379  200385  200389  200391  200397  200401  200407  200415  203614 

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