碳酸二甲酯(
)是一种绿色化工原料。用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料生产碳酸二甲酯的反应过程如下。
i.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c68ae3877edda90bf52a98adf236b1d6.png)
ii.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/608d1b8be84b1f7f83be49527f916ecf.png)
(1)碳酸二甲酯分子中碳原子的杂化类型是___________ 。
(2)CuCl中,基态
的价电子排布式为___________ ,CuCl在生产碳酸二甲酯的反应过程中所起的作用是___________ 。
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受
(+1价铜元素)浓度的影响。
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的
易被氧化为难溶的CuO。
iii.加入4-甲基咪唑(
)可与
形成配合物, 可提高甲醇的转化率。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大π键,电子云密度降低。
请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1~4号原子___________ (填“在”或“不在”)同一平面上,___________ (填“1”或“3”)号N原子更容易与
形成配位键。
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是___________ (填序号)。
a.
配合物中的-NH结构可增大其在甲醇中的溶解度
b.通过形成配合物,避免
被氧化为难溶的CuO
c.形成的
配合物能增大反应的限度
(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与
之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与
配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/30/bb867936-bf81-4cf3-8a71-09cb92672a27.png?resizew=62)
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c68ae3877edda90bf52a98adf236b1d6.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/608d1b8be84b1f7f83be49527f916ecf.png)
(1)碳酸二甲酯分子中碳原子的杂化类型是
(2)CuCl中,基态
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/805450201aa1c3785c2bb984853cd8c2.png)
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94184ed88ee5452af8c1bc692aac91b8.png)
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/805450201aa1c3785c2bb984853cd8c2.png)
iii.加入4-甲基咪唑(
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/30/6f7020f0-fe53-488b-a3a8-238127181362.png?resizew=64)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/805450201aa1c3785c2bb984853cd8c2.png)
请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1~4号原子
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/805450201aa1c3785c2bb984853cd8c2.png)
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94184ed88ee5452af8c1bc692aac91b8.png)
b.通过形成配合物,避免
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/805450201aa1c3785c2bb984853cd8c2.png)
c.形成的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94184ed88ee5452af8c1bc692aac91b8.png)
(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/805450201aa1c3785c2bb984853cd8c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/805450201aa1c3785c2bb984853cd8c2.png)
更新时间:2023-03-28 21:11:06
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】我国力争于2030年前完成碳达峰。2060年前实现碳中和,含碳化合物的合成与转化具有重要的研究价值和现实意义。
Ⅰ.
甲烷化反应是碳循环利用的重要路径之一。
甲烷化主反应:
。
副反应:a.
;
b.
;
c.
。
(1)副反应b所生成的CO也能发生甲烷化反应,则化学方程式为___________ 。
(2)催化剂的选择是
甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下,反应时间相同测得
转化率和生成
选择性随温度变化的影响如下图所示。
提示:甲烷的选择性是指转化为甲烷的
在全部
反应物中所占的比例。
高于320℃后,以
为催化剂
转化率略有下降,而以Ni为催化剂
转化率仍在上升,其原因是___________ 。
(3)二氧化碳甲烷化反应在某催化剂催化下的反应机理如图所示。下列叙述不正确的是________。
Ⅱ.甲醚(
)是重要的化工原料,可用CO和
制得,热化学方程式为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3745643b27eb5c6cef6423de135183f.png)
;
。
生产甲醚过程中存在副反应:
。将反应物混合气按进料比
通入反应装置,选择合适的催化剂。在不同温度和压强下,测得甲醚的选择性分别为如图1、图2所示。
(4)图1中,温度一定,压强增大,甲醚选择性增大的原因是___________ 。
(5)图2中,温度高于265℃后,甲醚选择性降低的原因是___________ 。
(6)向容积可变的密闭容器中充入mmol CO和
在恒温恒压条件下发生反应:
,在图中画出CO的平衡转化率随温度、压强(
)的变化图。___________
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c718f1643d76213c962b76b3fc65b59c.png)
副反应:a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d1bd796de95d39d8ca507aea2a1ca40.png)
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d846de66030047b6804cdf1af28cb92.png)
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/331827d2cbdc1ae02fa80fc459dce235.png)
(1)副反应b所生成的CO也能发生甲烷化反应,则化学方程式为
(2)催化剂的选择是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/15/8571474a-9214-45dc-ab20-f1b6d8fabf3f.png?resizew=521)
提示:甲烷的选择性是指转化为甲烷的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
高于320℃后,以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/259fadb25dd72f9015b5781fdcd7beeb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(3)二氧化碳甲烷化反应在某催化剂催化下的反应机理如图所示。下列叙述不正确的是________。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/15/5a313cad-2624-44bd-8689-1633cb0f0e44.png?resizew=211)
A.氢气在Pd表面被吸附解离成氢原子 | B.MgO是反应的中间体 |
C.图中碳元素的价态有多种 | D.![]() ![]() |
Ⅱ.甲醚(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/585a44d50e0401584604811db5b8f943.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3745643b27eb5c6cef6423de135183f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb0b78840e6c6cb1c2d615c05aaadabc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b305a518c87920706bfeb0e48adf7ccc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c090a272345b44f024bad93d6baaaf2a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8c4ec2da59ae796b1c37a826d6d392b.png)
生产甲醚过程中存在副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ba8405f08ca2232d6fdb3d517590ff3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e9a074c190de13d436f9d39c612cde3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4351bbf3b0890e2061149e0b2c33bd15.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/15/3bb830fa-3b9c-4413-825d-2c6985a2721f.png?resizew=469)
(4)图1中,温度一定,压强增大,甲醚选择性增大的原因是
(5)图2中,温度高于265℃后,甲醚选择性降低的原因是
(6)向容积可变的密闭容器中充入mmol CO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4bcb51587d5c66e41915a975c0f4d20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e03ad98dd0edc548aebc7f4edfe8748c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae6054ea38204bba5c18956801f6b703.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/15/95a74fa1-5859-4ebd-8202-42a6fa812f3d.png?resizew=177)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】工业上,以
为原料,通过不同反应生产更高价值的
。
I.
直接分解生产
:
反应①:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/acf777be890e1cb0af41f102d1999996.png)
反应②:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
请回答:
(1)恒温下,往恒容(10L)反应釜中通入4mol
(g)(仅考虑发生上述反应)。某时刻
转化率为20%,
选择性为40%,则该时刻反应①的浓度商![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ee54cba947a737601c25a2d602dc606.png)
_______ 。
(2)下列说法正确的是_______。
(3)研究表明,在固体催化剂N存在下,反应①分三步进行,生成
步骤的活化能远大于生成
步骤的活化能,且开始一段时间内
与
的生成速率几乎相同(不考虑反应②)。画出步骤2和步骤3生成产物的反应过程能量示意图_______ 。
II.
辅助
生产
:
反应③:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a360e133f366fe4eb6e4ace61847c673.png)
恒温恒压下,
和
按物质的量之比1:1以一定流速通入装有某复合催化剂的反应器中,反应过程如图所示:
(4)关于反应过程,下列说法正确的是_______。
(5)对该反应器催化剂表面上CO的生成速率和
的消耗速率进行测定,所得实验结果如图2,请结合具体反应说明CO的生成速率和
的消耗速率不相等的可能原因_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cad1b2266ee3126be98d94f04c35082e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c824402374669c4dfb37e4b57fb98358.png)
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cad1b2266ee3126be98d94f04c35082e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c824402374669c4dfb37e4b57fb98358.png)
反应①:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b131e4a78bb2995e59966c1dafb94c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/acf777be890e1cb0af41f102d1999996.png)
反应②:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85f3d2ffb9ed698a422027723b626112.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
请回答:
(1)恒温下,往恒容(10L)反应釜中通入4mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cad1b2266ee3126be98d94f04c35082e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cad1b2266ee3126be98d94f04c35082e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c824402374669c4dfb37e4b57fb98358.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ee54cba947a737601c25a2d602dc606.png)
(2)下列说法正确的是_______。
A.反应①能自发进行的条件是低温 |
B.温度升高,反应②的平衡常数增大 |
C.压强增大,活化分子百分数增多,导致反应①速率加快 |
D.可通过C(s)的物质的量不再变化判断反应②达到平衡状态 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c824402374669c4dfb37e4b57fb98358.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c824402374669c4dfb37e4b57fb98358.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/13/fac29b05-a7c0-44c2-b4f7-d53e99d7fbad.png?resizew=231)
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cad1b2266ee3126be98d94f04c35082e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c824402374669c4dfb37e4b57fb98358.png)
反应③:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/465c4dbb60f129d36c20d144505ceabd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a360e133f366fe4eb6e4ace61847c673.png)
恒温恒压下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cad1b2266ee3126be98d94f04c35082e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/13/9c46dfed-2fdd-45af-8e3d-fdfde5e79c74.png?resizew=345)
(4)关于反应过程,下列说法正确的是_______。
A.M可循环利用,![]() |
B.过程1作用力a是氢键,过程2涉及极性键的形成和断裂 |
C.温度升高,过程1和过程2的反应速率均加快,总反应速率一定加快 |
D.其他条件不变,更换不同催化剂,同样生产1mol ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/13/ab7a7764-b5b4-42d8-929e-519474bd77f5.png?resizew=295)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】苯乙烯是一种很重要的有机化学原料,用途十分广泛。在以水蒸气做稀释剂、存在催化剂的条件下,乙苯催化脱氢可生成苯乙烯。可能发生如下两个反应;
主反应:
;
副反应:
。
回答下列问题:
(1)已知,在
、
条件下,
、
、
、
的燃烧热分别为
、
、
、
。则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/260083784b7fd9f8c5ad0c2ec1aaef90.png)
_______
。
(2)在某温度、pkPa的条件下,向反应器中充入
气态乙苯发生主反应:
,其平衡转化率为50%,若向该反应器中充入
水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应),可将平衡转化率提高至_______ 。
(3)在不同的温度条件下,以水烃比
投料,在膜反应器中发生乙苯催化脱氢反应
。膜反应器可以通过多孔膜移去
,提高乙苯的平衡转化率,工作原理如图所示:
移出率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b7f531202d964bdbd49c2f3e37fd81b.png)
×100%。
①忽略副反应,维持体系总压强p恒定,在温度T时,已知乙苯的平衡转化率为
,
的移出率为b,则在该温度下主反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______ (用含
、b、p的代数式表示)。
②乙苯的平衡转化率增长百分数与
的移出率在不同温度条件下的关系如表所示:
高温下副反应程度极小,试说明当温度高于950℃时,乙苯的平衡转化率随
的移出率的变化改变程度不大的原因:_______ 。
③下列说法正确的是_______ (填选项字母)。
A.生成
的总物质的量与苯乙烯相等
B.因为
被分离至隔离区,故反应器中不发生副反应
C.在恒容的膜反应器中,其他条件不变,增大水烃比,可提高乙苯的转化率
D.当
的分压不再发生变化时,说明主副反应均达到平衡状态
(4)有研究者发现,在
气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图所示:_______ 。
②根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应影响较大,如果催化剂表面碱性太强,会降低乙苯的转化率,碱性太强使乙苯转化率降低的原因是_______ (写一点即可)。
③从资源综合利用角度分析,
氧化乙苯脱氢制苯乙烯的优点是_______ 。
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e4cb86d71d42bcfbdb277b11a1d7d6f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bac30cd6616dad9273ccef02924e4d57.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20c4ef608b1b300ca8703e8dfb45bf48.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d99536f8ac9daa9bff458c5d257e5c9.png)
回答下列问题:
(1)已知,在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7894284fecbf72f41f8ee04c90b9148.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b80bd27a3c2befaf183b5c0a3978496.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90136f75fc3e4c5ecea08945e7aacd73.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8212acc497cf31c0a01dfb64de1afb7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aaa66e472f1f80dd3960c694f928184d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6766b8615ea1436cbf23546260768e44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/991877b2d5ef04e6cf272efac910fef6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d980443f3de8d42fc82feb6348a315.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef54141bfbfd0e69844d20621aaa22a6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7c5bb4f81beb5de2ce2a8887f4b50d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/260083784b7fd9f8c5ad0c2ec1aaef90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f1b2d869632b7ab88afcff275ae5cca8.png)
(2)在某温度、pkPa的条件下,向反应器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e4cb86d71d42bcfbdb277b11a1d7d6f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a208f39a602ed7b9ccccdad3108aca2.png)
(3)在不同的温度条件下,以水烃比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e0f0f78bbbcb0e66d7e3d32e4b2ae46.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e4cb86d71d42bcfbdb277b11a1d7d6f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b7f531202d964bdbd49c2f3e37fd81b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d07bdc0fb55fe90dd902634fb7e339f.png)
①忽略副反应,维持体系总压强p恒定,在温度T时,已知乙苯的平衡转化率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
②乙苯的平衡转化率增长百分数与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
温度/℃ 增长百分数/% ![]() | 700 | 950 | 1000 |
60 | 8.43 | 4.38 | 2.77 |
80 | 16.8 | 6.1 | 3.8 |
90 | 27 | 7.1 | 4.39 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
③下列说法正确的是
A.生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
B.因为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
C.在恒容的膜反应器中,其他条件不变,增大水烃比,可提高乙苯的转化率
D.当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(4)有研究者发现,在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应影响较大,如果催化剂表面碱性太强,会降低乙苯的转化率,碱性太强使乙苯转化率降低的原因是
③从资源综合利用角度分析,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】在100℃时,将0.40 mol二氧化氮气体充入一个1 L抽空的密闭容器中,发生反应:2NO2
N2O4。每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析,得到下表数据:
(1)在上述条件下,从反应开始至20 s时,用NO2表示的平均反应速率为_____________ 。
(2)该反应的平衡常数K的数值为___________ (精确到0.1)。
(3)若在相同条件下最初向该容器中充入N2O4,要达到上述平衡状态,N2O4的起始浓度是______ mol·L−1。
(4)上述(3)达到平衡后N2O4的转化率为_______ ,混合气体的平均摩尔质量为____________ 。
(5)达到平衡后,如果升高温度,气体颜色会变深,则升高温度后,反应2NO2
N2O4的平衡常数将________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)达到平衡后,如果向该密闭容器中再充入0.32 mol He,并把容器体积扩大为4 L,则平衡将_____ (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/3/21/1648480218652672/1649378040127488/STEM/e952ed86bb684a35959105ed2377688c.png?resizew=34)
时间/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
n(N2O4)/mol | 0.00 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
(1)在上述条件下,从反应开始至20 s时,用NO2表示的平均反应速率为
(2)该反应的平衡常数K的数值为
(3)若在相同条件下最初向该容器中充入N2O4,要达到上述平衡状态,N2O4的起始浓度是
(4)上述(3)达到平衡后N2O4的转化率为
(5)达到平衡后,如果升高温度,气体颜色会变深,则升高温度后,反应2NO2
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/3/21/1648480218652672/1649378040127488/STEM/e952ed86bb684a35959105ed2377688c.png?resizew=34)
(6)达到平衡后,如果向该密闭容器中再充入0.32 mol He,并把容器体积扩大为4 L,则平衡将
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】丙烯是重要的化工原料,其用量仅次于乙烯,研究丙烯的制取工艺具有重要意义。丙烷催化脱氢制取丙烯的过程中涉及的主要反应有:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d873ce5502758c7c2b739f801b53946.png)
Ⅱ.
kJ·moL⁻¹
Ⅲ.
kJ·moL⁻¹
已知:①温度高于600℃时,C-C键比C-H键更容易断裂;
②平衡状态下:
丙烯选择性![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8418cc00423d7fdec74df73e94d17f24.png)
丙烯收率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fc605f729d7f973d5f1c163bffced4d.png)
回答下列问题:
(1)下图中能正确表示反应Ⅰ的化学平衡常数
与温度T关系的是_______ (填序号)。
a.
b.
c.
d. ![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/28/acb5deb8-b1dd-4eba-9f95-ff0ac46ecd2a.png?resizew=190)
(2)在100kPa的恒压条件下,将1 mol
加入密闭容器中,在催化条件下发生上述反应,实验测得温度对平衡状态下丙烯的选择性和收率的影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/28/973237b0-a405-4e44-abd5-e6f32820282d.png?resizew=323)
①温度高于600℃时丙烯的选择性降低幅度增大的原因是_______ 。
②580℃,
min时,反应体系达到平衡,丙烷的平衡转化率为_______ ,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26c687913123f82025b39ecce53bc838.png)
_______ kPa·min⁻¹。反应Ⅰ的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______ kPa(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数)。
(3)工业上在保持100kPa的恒压条件下,通常在原料
中掺混一定量惰性气体,掺混一定量惰性气体的原理是_______ 。
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b131e4a78bb2995e59966c1dafb94c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d873ce5502758c7c2b739f801b53946.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a12e49a73e6477011f8519b28ce0338.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c9beda4aa5147313a7e2cf5f9a7f64d.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec5bff5764515a139df09e7f2d326365.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a163cff1a5f48a0632a0fb4d56d59c6.png)
已知:①温度高于600℃时,C-C键比C-H键更容易断裂;
②平衡状态下:
丙烯选择性
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8418cc00423d7fdec74df73e94d17f24.png)
丙烯收率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fc605f729d7f973d5f1c163bffced4d.png)
回答下列问题:
(1)下图中能正确表示反应Ⅰ的化学平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8745e92b2548e7da19e99a25ad4851e9.png)
a.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/28/3485f773-b835-45c7-8d1c-a065a4082387.png?resizew=164)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/28/436e3b98-5c21-46d0-b882-2cc6d080c76f.png?resizew=166)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/28/2a83af2a-25f6-495c-999b-c503b6cf7dc8.png?resizew=178)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/28/acb5deb8-b1dd-4eba-9f95-ff0ac46ecd2a.png?resizew=190)
(2)在100kPa的恒压条件下,将1 mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2400cf36dccbab9a775b3dc764261809.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/28/973237b0-a405-4e44-abd5-e6f32820282d.png?resizew=323)
①温度高于600℃时丙烯的选择性降低幅度增大的原因是
②580℃,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9baf409f0a8ea79495f82007da25d845.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26c687913123f82025b39ecce53bc838.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
(3)工业上在保持100kPa的恒压条件下,通常在原料
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2400cf36dccbab9a775b3dc764261809.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐3】天然气的主要成分为
,一般还含有
等烃类,是重要的燃料和化工原料。回答下列问题:
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应:
2L密闭容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙烷的平衡转化率为
。反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dcdfbd0875e09fbab3985ea57a9836d6.png)
___________ (用物质的量分数代替平衡浓度计算)。
(2)已知反应
,
,则该反应能自发进行的最低温度为___________ K(假设反应的焓变与熵变不随温度变化而变化,结果保留整数)。
(3)恒温条件下,在体积可变的密闭容器中发生反应
,达到平衡时,测得CO、
、
分别为1mol、1mol、1mol,容器的体积为3L。再往容器中通入3mol CO,此时平衡将___________ 移动(填“向右”、“向左”或“不”)。
(4)工业合成氨中制取氢气的原理如下:
Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b098201114202415fc731875e957eb05.png)
Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e369ac1c0a6d67cd62582274c594ef7.png)
①对于反应Ⅰ,一定可以提高平衡体系中
百分含量,又能加快反应速率的是___________ (填字母)。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
②下列措施可以提高
转化率的是___________ (填字母)。
a.适当升高温度
b.将
从反应体系中分离出来
c.保持体积不变充入He,使体系总压强增大
d.按原比例再充入
和![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
(5)乙烯
是重要的化工原料,乙炔
选择性加氢合成乙烯是科学家当前关注的热点。70℃时,反应
在刚性容器中达到平衡。
①测得在某催化剂上生成乙烯速率方程为
,
一定时,若
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46ad1a9cd19361d1f7a2340d76d50c80.png)
___________
(填“>”“<”或“=”)。
②在催化剂作用下,110℃时按体积比
充入刚性容器中,发生反应
、
。若乙炔完全反应时,乙烯的体积分数为20%,则
的转化率为___________ ,
的选择性为___________ ,(
的选择性=
×100%)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5805b8c82259f32c7f04717168181791.png)
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da9a3c6f2191f0f81bbc49d9ffa70083.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e514bc1761deff47d27c1909c1906ab4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dcdfbd0875e09fbab3985ea57a9836d6.png)
(2)已知反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f755bde8a0d22a815d029d8dc0a00a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7b2fe852aef98115aeb35635147591a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e856af3ceffc095699bd410069ad0b3.png)
(3)恒温条件下,在体积可变的密闭容器中发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/448214d120a423ca1014cde0d1eaefc8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
(4)工业合成氨中制取氢气的原理如下:
Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a3bda9baf1a6abbf2f1969e847210ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b098201114202415fc731875e957eb05.png)
Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cafb99f233029b6fa031d91d5de04e4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e369ac1c0a6d67cd62582274c594ef7.png)
①对于反应Ⅰ,一定可以提高平衡体系中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
②下列措施可以提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
a.适当升高温度
b.将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
c.保持体积不变充入He,使体系总压强增大
d.按原比例再充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/521981899ff2eb449d1f8f58a6217903.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
(5)乙烯
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24e85cfc3bddcc7e7e1eb2adcf040d15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/34c23aaf94cac4e27edd27e6dc718c41.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa15608450978bbe477af92cc886454f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cfd22643977be4e3808e167e85263496.png)
①测得在某催化剂上生成乙烯速率方程为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/876e714c9c1c0e16082fdcdb7b7306af.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9568628d3a7d1bc3c1d6ee69156ea63f.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46ad1a9cd19361d1f7a2340d76d50c80.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c688d3183cdee79c0ce7d84a23a38c4.png)
②在催化剂作用下,110℃时按体积比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/171deddd6bc33c10550790712b7db344.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5020d21347fe9ab575ca18aeb53ca793.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbde1fdf7c9bca3629d0483edabfc1b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a273804ef8e7874b2c849f00290f335e.png)
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解答题-结构与性质
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐1】氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,开发高效储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
(1)H3BNH3是一种潜在的储氢材料,其中N原子的价电子轨道表达式为____ 。
(2)制备H3BNH3的化学原料为(HB=NH)3,为六元环状物质,与其互为等电子体的有机物分子式为__ ,CH4、H2O、CO2的键角由大到小的顺序为____ ,B、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_ 。
(3)C16S8是新型环烯类储氢材料,研究证明其分子呈平面结构(如图所示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/25/048b08bb-1644-4286-af7d-35aab57f517c.png?resizew=188)
①C16S8分子中C原子和S原子的杂化轨道类型分别为____ 。
②测得C16S8中碳硫键的键长介于C─S和C=S之间,其原因可能是______ 。
(4)某种铜银合金晶体具有储氢功能,它是面心立方最密堆积结构,Cu原子位于面心,Ag原子位于顶点,H原子可进入由Cu原子和Ag原子构成的四面体空隙中。若将Cu、Ag原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(如图)相似,该晶体储氢后的化学式为_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/26/fe9fccf6-ee3a-4c11-b375-14fd659e00f0.png?resizew=153)
(5)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞如图所示,该晶体的密度为 ρ g/cm3,则该晶胞的体积为_____ 。(用含ρ、NA的代数式表示即可)
(1)H3BNH3是一种潜在的储氢材料,其中N原子的价电子轨道表达式为
(2)制备H3BNH3的化学原料为(HB=NH)3,为六元环状物质,与其互为等电子体的有机物分子式为
(3)C16S8是新型环烯类储氢材料,研究证明其分子呈平面结构(如图所示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/25/048b08bb-1644-4286-af7d-35aab57f517c.png?resizew=188)
①C16S8分子中C原子和S原子的杂化轨道类型分别为
②测得C16S8中碳硫键的键长介于C─S和C=S之间,其原因可能是
(4)某种铜银合金晶体具有储氢功能,它是面心立方最密堆积结构,Cu原子位于面心,Ag原子位于顶点,H原子可进入由Cu原子和Ag原子构成的四面体空隙中。若将Cu、Ag原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(如图)相似,该晶体储氢后的化学式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/26/fe9fccf6-ee3a-4c11-b375-14fd659e00f0.png?resizew=153)
(5)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞如图所示,该晶体的密度为 ρ g/cm3,则该晶胞的体积为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/26/caf64eb6-565e-4b28-8c57-727f3caa221d.png?resizew=184)
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解答题-结构与性质
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】黄铜矿是工业炼铜的原料,含有的主要元素是硫、铁、铜。请回答下列问题。
(1)Fe2+的电子排布式是____________________________ 。
(2)液态SO2可发生自偶电离
,SO2属于_____________ (选填“极性分子”或“非极性分子”),
的空间构型是___________________ 。
(3)范德华力可分为色散力、诱导力和取向力三类,其中取向力只存在于极性分子和极性分子之间,则H2S的水溶液中存在的取向力有_______ 种。
(4)乙硫醇(C2H5SH)是一种重要的合成中间体,分子中硫原子的杂化形式是____________ 。乙硫醇的沸点比乙醇的沸点低,原因是___________ 。
(5)黄铜矿主要成分X的晶胞结构及晶胞参数如图所示,X的化学式是______________ ,其密度为_____________ g/cm3(阿伏加 德罗常数的值用NA表示)。
(1)Fe2+的电子排布式是
(2)液态SO2可发生自偶电离
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(3)范德华力可分为色散力、诱导力和取向力三类,其中取向力只存在于极性分子和极性分子之间,则H2S的水溶液中存在的取向力有
(4)乙硫醇(C2H5SH)是一种重要的合成中间体,分子中硫原子的杂化形式是
(5)黄铜矿主要成分X的晶胞结构及晶胞参数如图所示,X的化学式是
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解答题-结构与性质
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】我国某科研工作者制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(Bi-MOF),如图所示。回答下列问题:
(1)铋的原子序数为83,则基态铋原子的外围电子排布图为_______ ,能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图为_______ 形。
(2)Bi(NO3)3·5H2O中H2O的VSEPR模型为_______ 形;
的立体构型为_______ 形,H2O的键角_______ (填“>”、“<”或“=”)
的键角。
(3)C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为_______ ;BTC中C原子的杂化类型有_______ 。
(4)该电池负极材料充电时,会形成钾铋合金(化学式为K3Bi),其晶胞结构如图,晶胞参数为anm、bnm、cnm,以晶胞参数为单位长度建立原子分数坐标,表示晶胞中的原子位置,若1号原子的坐标为(0,0,
),3号原子的坐标为(1,0,
)。
①2号原子的坐标为_______ 。
②设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为_______ g·cm-3。
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(1)铋的原子序数为83,则基态铋原子的外围电子排布图为
(2)Bi(NO3)3·5H2O中H2O的VSEPR模型为
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(3)C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为
(4)该电池负极材料充电时,会形成钾铋合金(化学式为K3Bi),其晶胞结构如图,晶胞参数为anm、bnm、cnm,以晶胞参数为单位长度建立原子分数坐标,表示晶胞中的原子位置,若1号原子的坐标为(0,0,
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①2号原子的坐标为
②设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为
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解答题-结构与性质
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】Fe、Co、Ni均为第Ⅷ族元素,它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)基态Co原子的价电子排布式为________ ,Co2+核外3d能级上有________ 对成对电子。
(2)Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中,Co3+的配位数是________ 。1 mol配离子中所含σ键的数目为____________ ,配位体N3-中心原子的杂化类型为____________ 。
(3)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+,其原因是__________________________ 。
(4)某蓝色晶体中,Fe2+、Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点,而立方体的每条棱上均有一个CN-,K+位于立方体的某恰当位置上。据此可知该晶体的化学式为________ ,立方体中Fe2+间连接起来形成的空间构型是________ 。
(5)NiO的晶胞结构如图甲所示,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C原子坐标参数为________ 。
(6)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-为密置单层排列,Ni2+填充其中(如图乙),已知O2-的半径为a pm,每平方米面积上分散的该晶体的质量为_____ g(用含a、NA的代数式表示)。
(1)基态Co原子的价电子排布式为
(2)Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中,Co3+的配位数是
(3)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+,其原因是
(4)某蓝色晶体中,Fe2+、Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点,而立方体的每条棱上均有一个CN-,K+位于立方体的某恰当位置上。据此可知该晶体的化学式为
(5)NiO的晶胞结构如图甲所示,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C原子坐标参数为
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(6)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-为密置单层排列,Ni2+填充其中(如图乙),已知O2-的半径为a pm,每平方米面积上分散的该晶体的质量为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/22/c9c50b2b-babd-4583-9e7e-40f886ef6270.png?resizew=151)
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解答题-工业流程题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】金属锰的用途非常广泛,涉及人类生产生活的方方面面,用含锰废料(主要成分为MnO2,含有少量Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2等)制备锰的流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/17/3370076488671232/3397367145914368/STEM/b52fc65403a242e985009a5602da7666.png?resizew=450)
已知:Ⅰ.25 ℃时几种难溶物的溶度积常数见下表:
Ⅱ.当溶液中某离子浓度≤10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)基态Mn原子的核外电子排布式为___________ ,Mn2+能形成配离子为八面体的配合物MnCl2·nNH3,在该配合物的配离子中,Mn2+位于八面体的中心。若含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成1 mol AgCl沉淀,则该配离子化学式为___________ 。比较Fe和Mn的第三电离能,I3(Fe)___________ I3(Mn)(填“大于”或“小于”),原因是___________
(2)“滤渣1”的主要成分为___________ (填化学式)。
(3)写出“酸浸”过程中Fe2O3和SO2反应的化学方程式___________ 。
(4)“氧化”过程中,被MnO2氧化的物质有___________ (写化学式)。
(5)若“调pH”后所得溶液中c(Mn2+)=0.2 mol·L-1,则调pH的范围是4.7≤pH<___________ (保留两位有效数字)。
(6)分别写出“沉镁”和“沉锰”的离子方程式___________ ,___________ 。
(7)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验沉淀是否洗净的方法是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/17/3370076488671232/3397367145914368/STEM/b52fc65403a242e985009a5602da7666.png?resizew=450)
已知:Ⅰ.25 ℃时几种难溶物的溶度积常数见下表:
难溶物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Mn(OH)2 | MnF2 | MgF2 |
溶度积(Ksp) | 2.8×10-39 | 1×10-33 | 5.6×10-12 | 2.0×10-13 | 5.3×10-3 | 5.2×10-11 |
回答下列问题:
(1)基态Mn原子的核外电子排布式为
(2)“滤渣1”的主要成分为
(3)写出“酸浸”过程中Fe2O3和SO2反应的化学方程式
(4)“氧化”过程中,被MnO2氧化的物质有
(5)若“调pH”后所得溶液中c(Mn2+)=0.2 mol·L-1,则调pH的范围是4.7≤pH<
(6)分别写出“沉镁”和“沉锰”的离子方程式
(7)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验沉淀是否洗净的方法是
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解答题-实验探究题
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(0.4)
名校
【推荐3】探究配制不同金属离子—氨配体溶液的差异性,实验操作及现象如下:
资料:①Co(OH)2为浅青色沉淀
②[Co(NH3)6]2+溶液为红色,在活性炭催化下转化为橙黄色的[Co(NH3)6]3+溶液
(1)实验i-a中生成蓝色沉淀的离子方程式为___________ 。
(2)研究认为实验i-a中蓝色沉淀中还有Cu2(OH)2SO4成分,其可以溶于稀酸。检验蓝色沉淀中不止含Cu(OH)2的实验操作为:将蓝色沉淀过滤,充分洗涤后,___________ 。(填后续操作和现象)
(3)对比实验i-a和实验i-c中再加入过量氨水前的现象,推测NH4+对[Cu(NH3)4]2+生成有一定促进作用。设计如图所示实验:在1、2试管内分别完成对实验i-a的重复,再分别加入不同试剂。实验现象证实了预测,则x的化学式是___________ ,c=___________ 。___________ 。
(5)针对实验ii未能成功配制[Co(NH3)6]2+溶液,结合以上分析,提出改进方案:
①在实验ii-a的基础上继续加入___________ ,即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是:___________ ;反应的离子方程式为:___________ 。
实验序号 | 操作 | 现象 | |
实验i:[Cu(NH3)4]2+的配制 | 实验i-a | 在试管内混合CuSO4溶液和NaOH溶液,再加入过量的2mol/LNH3·H2O | 产生蓝色沉淀,加入NH3·H2O后沉淀少部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。 |
实验i-b | 在试管内混合CuSO4溶液和NaOH溶液,再加入过量的6mol/LNH3·H2O | 产生蓝色沉淀,加入NH3·H2O后沉淀大部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。 | |
实验i-c | 在试管内混合CuSO4溶液和NH3·H2O溶液,再加入过量的2mol/LNH3·H2O | 产生蓝色沉淀,加入NH3·H2O后沉淀完全溶解,得到澄清的深蓝色溶液。 | |
实验ii:[Co(NH3)6]2+的配制 | 实验ii-a | 在试管内混合CoCl2溶液和过量6mol/LNH3·H2O | 得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。 |
实验ii-b | 在试管内混合CoCl2溶液和过量14mol/LNH3·H2O | 得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。 |
②[Co(NH3)6]2+溶液为红色,在活性炭催化下转化为橙黄色的[Co(NH3)6]3+溶液
(1)实验i-a中生成蓝色沉淀的离子方程式为
(2)研究认为实验i-a中蓝色沉淀中还有Cu2(OH)2SO4成分,其可以溶于稀酸。检验蓝色沉淀中不止含Cu(OH)2的实验操作为:将蓝色沉淀过滤,充分洗涤后,
(3)对比实验i-a和实验i-c中再加入过量氨水前的现象,推测NH4+对[Cu(NH3)4]2+生成有一定促进作用。设计如图所示实验:在1、2试管内分别完成对实验i-a的重复,再分别加入不同试剂。实验现象证实了预测,则x的化学式是
(5)针对实验ii未能成功配制[Co(NH3)6]2+溶液,结合以上分析,提出改进方案:
①在实验ii-a的基础上继续加入
②验证配制成功的操作及实验现象是:
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