[化學(xué)——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](13分)

氫能是一種潔凈的可再生能源,制備和儲(chǔ)存氫氣是氫能開發(fā)的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

Ⅰ.氫氣的制取

(1)水是制取氫氣的常見原料,下列說法正確的是 (填序號(hào))。

A.H3O+的空間構(gòu)型為三角錐形

B.水的沸點(diǎn)比硫化氫高

C.冰晶體中,1 mol水分子可形成4 mol氫鍵

(2)科研人員研究出以鈦酸鍶為電極的光化學(xué)電池,用紫外線照射鈦酸鍶電極,使水分解產(chǎn)生氫氣。已知鈦酸鍶晶胞結(jié)構(gòu)如圖,則其化學(xué)式為 。

Ⅱ.氫氣的存儲(chǔ)

(3)Ti(BH4)2是一種儲(chǔ)氫材料。

①Ti原子在基態(tài)時(shí)的核外電子排布式是 。

②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得,TiCl4 熔點(diǎn)-25.0℃,沸點(diǎn)136.94℃,常溫下是無色液體,則TiCl4晶體類型為 。

(4)最近尼赫魯先進(jìn)科學(xué)研究中心借助ADF軟件對(duì)一種新型環(huán)烯類儲(chǔ)氫材料(C16S8)進(jìn)行研究,從理論角度證明這種分子中的原子都處于同一平面上(結(jié)構(gòu)如圖所示),每個(gè)平面上下兩側(cè)最多可儲(chǔ)存10個(gè)H2分子。

①元素電負(fù)性大小關(guān)系是:C S(填“>”、“=”或“<”)。

②分子中C原子的雜化軌道類型為 。

③有關(guān)鍵長(zhǎng)數(shù)據(jù)如下:

C—S

C=S

C16S8中碳硫鍵

鍵長(zhǎng)/pm

181

155

176

從表中數(shù)據(jù)可以看出,C16S8中碳硫鍵鍵長(zhǎng)介于C—S與C=S之間,原因可能是: 。

④C16S8與H2微粒間的作用力是 。

(1)AB(填對(duì)一個(gè)給1分,共2分)(2)SrTiO3(2分)

(3)①1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar] 3d24s2(2分) ②分子晶體(1分)

(4)①<(2分) ②sp2(1分)

③分子中的C與S原子之間有π鍵(或分子中的碳硫鍵具有一定程度的雙鍵性質(zhì)等合理答案)(2分)

④范德華力(1分)

【解析】

試題分析:(1)A、H3O+中氧原子含有1對(duì)孤對(duì)電子,其價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4個(gè),因此其空間構(gòu)型為三角錐形,A正確;B、水分子間存在氫鍵,因此水的沸點(diǎn)比硫化氫高,B正確;C、冰晶體中,1 mol水分子可形成2mol氫鍵,C不正確,答案選AB。

(2)根據(jù)鈦酸鍶晶胞結(jié)構(gòu)并依據(jù)均攤法可知,晶胞中Sr、Ti、O的原子個(gè)數(shù)分別是

=1、1、6×=3,因此其化學(xué)式為SrTiO3。

(3)①Ti元素的原子序數(shù)是22,根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知,Ti原子在基態(tài)時(shí)的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar] 3d24s2。

②TiCl4 熔點(diǎn)-25.0℃,沸點(diǎn)136.94℃,常溫下是無色液體,這說明TiCl4晶體類型為分子晶體。

(4)①非金屬性越強(qiáng),元素電負(fù)性越大。硫元素的非金屬性強(qiáng)于碳元素,因此電負(fù)性大小關(guān)系是C<S。

②分子中的原子都處于同一平面上,因此分子中C原子的雜化軌道類型為sp2。

③根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,分子中的C與S原子之間有π鍵,因此導(dǎo)致C16S8中碳硫鍵鍵長(zhǎng)介于C—S與C=S之間。

④氫氣形成的晶體是分子晶體,所以C16S8與H2微粒間的作用力是范德華力。

考點(diǎn):考查電負(fù)性、核外電子排布、晶胞結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵以及氫鍵等有關(guān)判斷

考點(diǎn)分析: 考點(diǎn)1:物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 試題屬性
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已知可逆反應(yīng):X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0,甲、乙為恒容、等體積的真空密閉容器,向甲中加入1 mol X和 3 mol Y ,在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為Q1KJ。在相同條件下,向乙容器中加入2 mol Z,達(dá)到平衡時(shí)吸收熱量Q2KJ ,已知 Q1=3Q2。下列敘述正確的是

A.平衡時(shí)甲、乙中Z的體積分?jǐn)?shù)甲>乙

B.平衡時(shí)甲中X的轉(zhuǎn)化率為75%

C.達(dá)到平衡后,再向乙中加入0.25 mol X,0.75 mol Y和1.5 mol Z,平衡向生成x的方向移動(dòng)

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(16分)非諾洛芬是一種治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥物,可通過以下方法合成:

(1)非諾洛芬中的含氧官能團(tuán)為 和 (填名稱)。

(2)在上述五步反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的是 (填序號(hào))。

(3)若過程①生成的另一種產(chǎn)物有HBr,寫出由A到B發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

(4)非諾洛芬的一種同分異構(gòu)體滿足下列條件:

I.分子中含有兩個(gè)苯環(huán)

II.能與NaHCO3反應(yīng)放出CO2,能與 FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。

III.分子中有6 種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且各種氫原子個(gè)數(shù)比為6:2:2:2:1:1。

寫出符合條件的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 。

(5)下面為以為原料制備的部分合成路線流程圖。

①寫出由的反應(yīng)方程式 ;

②根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息把合成路線流程圖補(bǔ)充完整(無機(jī)試劑任選,在箭頭上寫出參與反應(yīng)的物質(zhì)及反應(yīng)條件)

。

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汽車尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下:NO(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4KJ/mol

若反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡狀態(tài),下列有關(guān)說法正確的是

A.其它條件不變,加入催化劑,ΔH變大

B.及時(shí)除去二氧化碳,正反應(yīng)速率加快

C.降低溫度,可提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

D.若氣體的密度保持不變,說明平衡不發(fā)生移動(dòng)

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若NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述正確的是

A.1 L 0.1 mol·L-1氨水中含有0.1 NA個(gè)OH-

B.1 mol SO2和CO2的混合氣體中含有2NA個(gè)氧原子

C.1 mol—OH (羥基) 與l mol OH-均含有10個(gè)NA e-

D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L四氯化碳中含有NA個(gè)分子

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科目:高中化學(xué) 來源:2015年期中備考總動(dòng)員高三化學(xué)模擬卷【福建】3(解析版) 題型:選擇題

【改編】W、X、Y、Z四種短周期元素。已知X原子的核外電子數(shù)和Ne原子相差1,在同周期中X原子半徑最大,W、Y、Z在周期表中的相對(duì)位置如圖,Z的非金屬性在同周期元素中最強(qiáng)。下列說法正確的是

A.原子半徑大小比較:Z>Y>W>X

B.Z能夠形成HZO3型化合物

C.W與X形成的化合物只含有離子鍵

D.W、X、Z只能形成一種化合物

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選做(12分)【化學(xué)——物質(zhì)的結(jié)構(gòu)】在元素周期表中,除稀有氣體外幾乎所有元素都能與氫形成氫化物。氫化物晶體的結(jié)構(gòu)有共價(jià)型和離子型之分。

(1)氨氣是共價(jià)型氫化物。工業(yè)常用氨氣和醋酸二氨合銅{[Cu(NH3)2]Ac}的混合液來吸收一氧化碳(醋酸根CH3COO簡(jiǎn)寫為Ac)。反應(yīng)方程式為:[Cu(NH3)2]Ac+ CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac

①請(qǐng)寫出基態(tài)Cu原子的電子排布式 。

②氨水溶液中各元素原子的電負(fù)性從大到小排列順序?yàn)? 。

③醋酸分子中的兩個(gè)碳原子,甲基(—CH3)碳和羧基(—COOH)碳的雜化方式分別是 。

④生成物[Cu(NH3)3CO]Ac中所含化學(xué)鍵類型有 。

a.離子鍵 b.配位鍵 c.σ鍵 d.π鍵

(2)某離子型氫化物化學(xué)式為XY2,晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,其中6個(gè)Y原子(○)用阿拉伯?dāng)?shù)字1~6標(biāo)注。

①已知1、2、3、4號(hào)Y原子在晶胞上、下面上。則5、6號(hào)Y原子均在晶胞 。(填“側(cè)面”或“內(nèi)部”)

②XY2晶體、硅烷晶體和固態(tài)氨3種氫化物熔沸點(diǎn)高低順序正確的是 。

a.XY2晶體>硅烷晶體>固態(tài)氨 b.XY2晶體>固態(tài)氨>硅烷晶體

c.固態(tài)氨>硅烷晶體>XY2晶體 d.硅烷晶體>固態(tài)氨>XY2晶體

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(15分)I.研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí),同溫度下涉及如下反應(yīng):

a、2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H1<0 其平衡常數(shù)為K1

b、2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) H2<0 其平衡常數(shù)為K2

(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) H3的平衡常數(shù)K= (用K1、K2表示)。H3= (用H1、H2表示)。

(2)為研究不同條件對(duì)反應(yīng)a的影響,在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min時(shí)反應(yīng)a達(dá)到平衡。測(cè)得10min內(nèi)υ(ClNO)=7.5×10-3molL-1min-1,則平衡后n(Cl2)= mol,NO的轉(zhuǎn)化率α1= 。其它條件保持不變,反應(yīng)(1)在恒壓條件下進(jìn)行,平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為α2,α1 α2(填“>”“<”或“=”),平衡常數(shù)K1 (填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K1減小,可采用的措施是 。

II.第三代混合動(dòng)力車目前一般使用鎳氫電池,該電池中鎳的化合物為正極,儲(chǔ)氫金屬(以M表示)為負(fù)極,堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液.鎳氫電池充放電原理示意如圖:

其總反應(yīng)式為H2+2NiOOH2Ni(OH)2 。根據(jù)所給信息判斷,混合動(dòng)力車上坡或加速時(shí),甲電極周圍溶液的pH (填“增大”“減小”或“不變”), 乙電極的電極反應(yīng)式 。

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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年江蘇省宿遷市三校高三下學(xué)期3月質(zhì)量檢測(cè)化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

在甲、乙、丙三個(gè)不同密閉容器中按不同方式投料,一定條件下發(fā)生反應(yīng)(起始溫度和起始體積相同):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:

容器

相關(guān)條件

恒溫恒容

絕熱恒容

恒溫恒壓

反應(yīng)物投料

1mol N2、3mol H2

2mol NH3

2mol NH3

平衡時(shí)容器體積

V甲

V乙

V丙

反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

K甲

K乙

K丙

平衡時(shí)NH3的濃度/mol·L-1

c甲

c乙

c丙

平衡時(shí)NH3的反應(yīng)速率/mol·L-1·min-1

v甲

v乙

v丙

下列說法正確的是

A.V甲>V丙 B.K乙>K丙 C.c乙>c甲 D.v甲=v丙

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