【化学—选修3: 物质结构与性质】

钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。

(1)钛铁合金是钛系储氢合金的代表,该合金具有放氢温度低、价格适中等优点。

① Ti的基态原子价电子排布式为

② Fe的基态原子共有 种不同能级的电子。

(2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3 CCl4===2 KCl+2 CrO2Cl2+3 COCl2↑。

① 上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。

② COCl2分子中所有原子均满足8电子构型,COCl2分子中σ键和π键的个数比为 ,中心原子的杂化方式为

(3)NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同,其中Ni2+和Fe2+的离子半径分别为6.9×10-2 nm和7.8×10-2 nm。则熔点:NiO (填“>”、“<”或“=”)FeO。

(4)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料,具有大容量、高寿命、耐低温等特点,在日本和中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。

①该晶体的化学式为

②已知该晶胞的摩尔质量为M g·mol-1,密度为d g·cm-3。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的体积是 cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。

③该晶体的内部具有空隙,且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知:a=511 pm,c=397 pm;标准状况下氢气的密度为8.98×10-5 g·cm-3;储氢能力=。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化,则该储氢材料的储氢能力为

9.能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景,因此甲醇被称为21世纪的新型燃料.
工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图.
请回答下列问题:

(1)在“图1”中,曲线b (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于放热 (填“吸热”或“放热”)反应.
(2)根据“图2”判断,下列说法不正确的是AB.
A.起始充入的CO为1mol   
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1mol CO和2mol H2,再次达到平衡时$\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(CO)}$会增大
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=0.15mol•L-1•min-1;该温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化学平衡常数为12L2•mol-2.若保持其他条件不变,向平衡体系中再充入0.5mol CO、1molH2、1.5molCH3OH,此反应进行的方向为平衡不移动 (填“正反应方向”或“逆反应方向)”.
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇蒸气百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出p1、p2,且p1>p2).

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