题目内容
【题目】三乙酸锰可作单电子氧化剂，用如下反应可以制取三乙酸锰：
4Mn(NO3)2·6H2O+26(CH3CO)2O=4(CH3COO)3Mn +8HNO2+ 3O2↑+40CH3COOH。
(1)基态锰原子的价层电子排布式为______，基态Mn3+含有的未成对电子数是______。
(2) CH3COOH中碳原子的杂化形式为________。
(3) NO3-的空间构型是________，与NO3-互为等电子体的分子的化学式为__________(任写一种)。
(4) CH3COOH能与H2O以任意比互溶的原因是____________________。
(5)某种镁铝合金可作为储钠材料，该合金晶胞结构如图所示，晶胞棱长为anm，该合金的化学式为_______，晶体中每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为_______，该晶体的密度为______g/cm3(阿伏伽德罗常数的数值用NA表示)。
【答案】3d54s2 4 sp3和sp2 平面三角形 BF3或BCl3 CH3COOH与H2O均为极性分子，且分子间可以形成氢键 Mg2Al 4 
【解析】
(1)锰为25号元素，结合核外电子排布的规律书写基态锰原子的价层电子排布式；根据基态Mn3+的价层电子排布式，结合洪特规则判断；
(2) 根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数依次分析CH3COOH中甲基上的碳原子和羧基上的碳原子的杂化方式；
(3) 根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数分析NO3一中氮原子的杂化类型，再判断空间构型；根据等电子原理分析书写NO3-的等电子体；
(4) CH3COOH与H2O均为极性分子，结合氢键分析解答；
(5) 根据晶胞结构计算晶胞中含有的镁原子和铝原子数目书写合金的化学式；该晶胞中，镁原子位于顶点和2个面的面心，铝原子位于2个面的面心，分析判断每个镁原子周围距离最近的铝原子数目；根据晶胞棱长计算晶胞的体积，根据晶胞的化学式计算晶胞的质量，再根据密度的计算公式计算。
(1)锰为25号元素，基态锰原子的价层电子排布式为3d54s2，基态Mn3+的价层电子排布式为3d4，含有4个未成对电子，故答案为：3d54s2；4；
(2) CH3COOH中甲基上的碳原子含有4个σ键，没有孤电子对，采用sp3杂化，羧基上的碳原子含有3个σ键，没有孤电子对，采用sp2杂化，故答案为：sp3和sp2；
(3) NO3一中氮原子价层电子对数为3+
=3，N原子轨道的杂化类型为sp2，空间构型为平面三角形；NO3-中有4个原子，5+6×3+1=24个价电子，SO3中有4个原子，6+6×3=24个价电子，与NO3-是等电子体，BF3、COF2等也与硝酸根离子为等电子体，故答案为：平面三角形；SO3或BF3、COF2等；
(4) CH3COOH与H2O均为极性分子，且分子间可以形成氢键，使得CH3COOH能与H2O以任意比互溶，故答案为：CH3COOH与H2O均为极性分子，且分子间可以形成氢键；
(5) 根据晶胞结构可知，晶胞中含有的镁原子数目=8×
+2×
=2，铝原子数目=2×=1，该合金的化学式为Mg2Al；在晶胞中，镁原子位于顶点和2个面的面心，铝原子位于2个面的面心，每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为4个，距离均为面对角线长度的一半；晶胞棱长为anm，晶胞的体积为(a×10-7)3cm3，晶胞的质量=
g=
g，则晶胞的密度=
= g/cm3，故答案为：Mg2Al；4；。
【题目】当发动机工作时，反应产生的NO尾气是主要污染物之一，NO的脱除方法和转化机理是当前研究的热点。请回答下列问题：
（1）已知：2NO(g)+O2 (g) =2NO2(g) △H1＝ -113kJ/mol
6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g) △H2＝ -227 kJ/mol
4NO2 (g)+O2(g)=2N2O5(g) △H3＝ -57 kJ/mol
则 2O3(g)= 3O2(g)是_________反应（填“放热”或“吸热”），以上 O3氧化脱除氮氧化物的总反应是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H4＝_______kJ/mol，最后将NO2与_________剂反应转化为无污染的气体而脱除。
步骤 | 反应 | 活化能 | 正反应速率方程 | 逆反应速率方程 |
I | 2NO(g) | Ea1 |
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II | N2O2(g)＋O2(g) | Ea2 |
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（2）已知：2NO(g)＋O2(g) 
2NO2(g)的反应历程分两步：
①表中k1、k2、k3、k4是只随温度变化的常数，温度升高将使其数值_____(填“增大”或“减小”)。
②反应I瞬间建立平衡，因此决定2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)反应速率快慢的是反应II，则反应I与反应II的活化能的大小关系为Ea1____Ea2(填“>”“<”或“＝”)，请依据有效碰撞理论微观探析其原因______________________________________________。
③一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)的速率方程为
，则k=_______ (用k1、k2、k3表示)。
（3）将一定量的 NO2放入恒容密闭容器中发生下列反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)，测得其平衡转化率α(NO2)随温度变化如图所示，从 b 点到 a 点降温平衡将向_____移动。图中 a点对应温度下，NO2的起始压强为 160kPa，该温度下反应的平衡常数Kp= __________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
