【题目】砷化镓是继硅之后研究最深入、应用最广泛的半导体材料。回答下列问题:
(1)Ga 基态原子核外电子排布式为 ____,As 基态原子核外有_________个未成对电子。
(2)Ga、As、Se 的第一电离能中大到小的顺序是 __________,Ga、As、Se 的电负性由大到小的顺序是 ____。
(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:_____。
镓的卤化物 | GaCl3 | GaBr3 | GaI3 |
熔点/℃ | 77.75 | 122.3 | 211.5 |
沸点/℃ | 201.2 | 279 | 346 |
GaF3 的熔点超过 1000 ℃,可能的原因是 _____________。
(4)二水合草酸镓的结构如图 1 所示,其中镓原子的配位数为_____,草酸根中碳原子的杂化轨道类型为 ____。
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(5)砷化镓的立方晶胞结构如图 2 所示,晶胞参数为 a=0.565nm,砷化镓晶体的密度为_____g/ cm3(设 NA为阿伏加德罗常数的值,列出计算式即可)。
【题目】二甲醚又称甲醚,简称DME,熔点为-141.5℃,沸点为-24.9℃。二甲醚与液化石油气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下:
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1= -90.0 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-20.0kJ·mol-l
回答下列问题:
(1)反应①为熵___________(填“增加”或“减少”)的反应,__________ (填“低温”或“高温”)下易自发进行。
(2)写出由合成气(CO、H2) 直接制备二甲醚的热化学方程式:__________________________________。
(3)温度为500K时,在2L的密闭容器中充入2 mol CO和6 molH2发生反应①、②,5 min时达到平衡,平衡时CO的转化率为60%,c(CH3OCH3)=0.2 mol·L-1,用H2表示反应①的速率是______________,反应②的平衡常数K=________________。
若在500K时,测得容器中n(CH3OCH3)=2n (CH3OH),此时反应②的v正__ v逆(填“>”、 “< ”或“=”)。
(4)研究发现,在体积相同的容器中加入物质的量相同的CO和H2发生反应①、②,在不同温度和有无催化剂组合下经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO转化率(%) | CH3OCH3选择性(%) |
473 | 无 | 10 | 36 |
500 | 无 | 12 | 39 |
500 | Cu/ZnO | 20 | 81 |
[备注]二甲醚选择性:转化的CO中生成CH3OCH3的百分比
①相同温度下,选用Cu/ZnO作催化剂,该催化剂能____________ (填标号)。
A.促进平衡正向移动 B.提高反应速率 C.降低反应的活化能
D.改变反应的焓变 E.提高CO的平衡转化率
②表中实验数据表明,在500K时,催化剂Cu/ZnO对CO转化成CH3OCH3的选择性有显著的影响,其原因是_________________________________________________。