21、Ⅰ.已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6,且都含有18个电子,B、C是由两种元素的原子组成,且分子中两种原子的个数比均为1 :2。D是一种有毒的有机物。
(1)组成A分子的原子的元素符号是 ;
(2)从B分子的立体结构判断,该分子属于 分子(填“极性”或“非极性”);
(3)C分子中都包含_______个σ键,_______个π键。
(4)D的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是(须指明D是何物质):
______________________________________________________。
Ⅱ.CO的结构可表示为C≡O,N2的结构可表示为N≡N。
(5)下表是两者的键能数据:(单位:kJ/mol)
|
A-B |
A=B |
A≡B |
CO |
357.7 |
798.9 |
1071.9 |
N2 |
154.8 |
418.4 |
941.7 |
结合数据说明CO比N2活泼的原因:______________________________________________
__________________________________________________________。
Ⅲ.Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关。
(6)基态Ni原子的核外电子排布式为 __ ____ ,基态Cu原子的价电子排布式为___________________________。
(7)Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)5晶体属于 ___________ (填晶体类型)。
18.工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)某温度下体积为200L的氨合成塔中,测得如下数据:
时间(h) 浓度(mol/L) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
N2 |
1.500 |
1.400 |
1.200 |
C1 |
C1 |
H2 |
4.500 |
4.200 |
3.600 |
C2 |
C2 |
NH3 |
0 |
0.200 |
0.600 |
C3 |
C3 |
根据表中数据计算0-2小时内N2的平均反应速率 mol·L-1·h-1
若起始时与平衡时的压强之比为a,则N2的转化率为 (用含a的代数式表示)
(2)希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,发明了一种合成氨的新方法(Science,2,Oct.1998, p98),在常压下,把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池,利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质,氢气和氮气在电极上合成了氨,转化率达到78%,试写出电解池阴极的电极反应式 。
(3)已知:N2(g)+O2(g) =2NO(g); △H=180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ;△H=-905kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ; △H=-483.6kJ/mol
则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 的 △H=_________________。
(4)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):
4NH3+5O24NO+6H2O K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O22N2+6H2O K2=1×1067(900℃)
温度较低时以生成 为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因 。
吸收塔中需要补充空气的原因 。
(5)尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂,此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染,吸收后尾气中NO和NO2的去除率高达99.95%。其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素[CO(NH2)2]反应生成CO2 和N2请写出有关反应化学方程式
, 。