A、B、D、E四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B、D、E三种元素在周期表中的相对位置如图①所示,只有E元素的单质能与水反应生成两种酸,甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成,其中只有M分子同时含有三种元素:W为A、B两元素组成的18电子分子,可作火箭燃料;甲、乙为非金属单质,X分子含有10个电子。它们之间的转化关系如图②所示。
请回答下列问题:
(1)E元素价电子排布式为_____________ ,Z化学式为_____________ ;X分子的空间构型为_____________ 。
(2)E元素可分别与钙(Ca)、钛(Ti)元素形成化合物,其中的熔点为782℃,沸点1600℃,的熔点为−24.1℃,沸点为136.4℃,两者熔沸点差别很大的原因是_______________________________________ 。
(3)已知一种分子结构如图所示:断裂1mol B−B键吸收167kJ的热量,生成1mol B≡B放出942kJ热量。则由气态分子变成气态分子的热化学方程式为:_________________________ (和分子用化学式表示)。
(4)将一定量的、的混合气体放入1L恒容密闭容器中,在200℃下达到平衡。测得平衡气体的总物质的量为0.4mol,其中为0.1mol,为0.1mol。则该条件下的平衡转化率为_____________ ,该温度下的平衡常数为_____________ 。
请回答下列问题:
(1)E元素价电子排布式为
(2)E元素可分别与钙(Ca)、钛(Ti)元素形成化合物,其中的熔点为782℃,沸点1600℃,的熔点为−24.1℃,沸点为136.4℃,两者熔沸点差别很大的原因是
(3)已知一种分子结构如图所示:断裂1mol B−B键吸收167kJ的热量,生成1mol B≡B放出942kJ热量。则由气态分子变成气态分子的热化学方程式为:
(4)将一定量的、的混合气体放入1L恒容密闭容器中,在200℃下达到平衡。测得平衡气体的总物质的量为0.4mol,其中为0.1mol,为0.1mol。则该条件下的平衡转化率为
更新时间:2023-04-14 23:01:38
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【推荐1】二氧化碳是常见的温室气体,其回收利用是环保领域研究的热点课题。
Ⅰ.CO2可以与H2反应合成C2H4,该转化分两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ·mol-1
第二步:2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)△H=–210.5kJ·mol-1
(1)CO2与H2反应反应合成乙烯的热化学方程式为___ 。
(2)一定条件下的密闭容器中,要提高CO2合成乙烯的转化率,可以采取的措施是____ (填标号)。
①减小压强②增大H2的浓度③加入适当催化剂④分离出H2O(g)
(3)已知温度对CO2合成乙烯的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是____ (填标号)。
①N点的速率最大
②M点的平衡常数比N点的平衡常数大
③温度低于250℃时,随温度升高乙烯的平衡产率增大
④实际反应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
Ⅱ.研究表明CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇,反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)[反应①]。一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入2.0molCO2和4.0molH2,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:
(4)催化效果最佳的是催化剂____ (填“A”、“B”或“C”)。
(5)T2温度下,若反应进行10min达到图中a点状态,用CO2的浓度表示的反应速率v(CO2)=____ 。
(6)图中b点已达平衡状态,则该温度下反应的平衡常数K=____ 。
(7)在某催化剂作用下,CO2和H2除发生反应①外,还发生如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)[反应②]。维持压强不变,按固定初始投料比将CO2和H2按一定流速通过该催化剂,经过相同时间测得如下实验数据:
注:甲醇的选择性是指发生反应的CO2中转化为甲醇的百分比。表中数据说明,升高温度CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是____ 。
Ⅰ.CO2可以与H2反应合成C2H4,该转化分两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ·mol-1
第二步:2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)△H=–210.5kJ·mol-1
(1)CO2与H2反应反应合成乙烯的热化学方程式为
(2)一定条件下的密闭容器中,要提高CO2合成乙烯的转化率,可以采取的措施是
①减小压强②增大H2的浓度③加入适当催化剂④分离出H2O(g)
(3)已知温度对CO2合成乙烯的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是
①N点的速率最大
②M点的平衡常数比N点的平衡常数大
③温度低于250℃时,随温度升高乙烯的平衡产率增大
④实际反应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
Ⅱ.研究表明CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇,反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)[反应①]。一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入2.0molCO2和4.0molH2,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:
(4)催化效果最佳的是催化剂
(5)T2温度下,若反应进行10min达到图中a点状态,用CO2的浓度表示的反应速率v(CO2)=
(6)图中b点已达平衡状态,则该温度下反应的平衡常数K=
(7)在某催化剂作用下,CO2和H2除发生反应①外,还发生如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)[反应②]。维持压强不变,按固定初始投料比将CO2和H2按一定流速通过该催化剂,经过相同时间测得如下实验数据:
T(K) | CO2实际转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | 12.3 | 42.3 |
553 | 15.3 | 39.1 |
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【推荐2】研究的综合利用、实现资源化是能源领域的重要发展方向。
(1)以二氧化钛表面覆盖的为催化剂,可以将和直接转化成乙酸。
①研究发现该反应在250~300℃时,温度升高,乙酸的生成速率反而降低,原因是_______ .
②为了提高该反应中的平衡转化率,可以采取的措施是_______ (写出两种)。
(2)我国科学家研究发现二氧化碳电催化还原制甲醇的反应需通过以下两步实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
反应过程中各物质的相对能量变化情况如图所示。①_______ 。稳定性:过渡态1_______ (填“大于”“小于”或“等于”)过渡态2。
②为探究反应,进行如下实验:在一恒温、体积为的密闭容器中,充入和,进行该反应(不考虑其他副反应)。时测得和的体积分数之比为且比值不再随时间发生变化。反应开始到平衡,_______ .该温度下的平衡常数_______ (保留三位有效数字)。
(3)生物电催化技术运用微生物电解池实现了的甲烷化,其工作原理如图所示。①微生物电解池实现甲烷化的阴极的电极反应为______________ .
②如果处理有机物产生标准状况下,则理论上导线中通过的电子的物质的量为_______ .
(1)以二氧化钛表面覆盖的为催化剂,可以将和直接转化成乙酸。
①研究发现该反应在250~300℃时,温度升高,乙酸的生成速率反而降低,原因是
②为了提高该反应中的平衡转化率,可以采取的措施是
(2)我国科学家研究发现二氧化碳电催化还原制甲醇的反应需通过以下两步实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
反应过程中各物质的相对能量变化情况如图所示。①
②为探究反应,进行如下实验:在一恒温、体积为的密闭容器中,充入和,进行该反应(不考虑其他副反应)。时测得和的体积分数之比为且比值不再随时间发生变化。反应开始到平衡,
(3)生物电催化技术运用微生物电解池实现了的甲烷化,其工作原理如图所示。①微生物电解池实现甲烷化的阴极的电极反应为
②如果处理有机物产生标准状况下,则理论上导线中通过的电子的物质的量为
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【推荐3】氮的化合物在化肥、医药、炸药、材料等领域中有着极其重要用途。
(1)已知:a.
b.
c.
反应的平衡常数________ 。(用表示)
(2)容积均为的甲、乙两个容器,其中甲为绝热容器,乙为恒温容器.相同温度下,分别充入的,发生反应:,甲中的相关量随时间变化如下图所示。
①内,甲容器中的反应速率增大的原因是________ .
②甲达平衡时,温度若为,此温度下的平衡常数________ .
③平衡时,________ (填“>”、“<”或“=”,下同),________
(3)化学工作者对与的反应进行研究,提出下列3步机理:(为速率常数)
第一步 快反应,平衡时:
第二步 慢反应
第三步 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步平衡,下列说法正确的是________.(填字母标号)
(1)已知:a.
b.
c.
反应的平衡常数
(2)容积均为的甲、乙两个容器,其中甲为绝热容器,乙为恒温容器.相同温度下,分别充入的,发生反应:,甲中的相关量随时间变化如下图所示。
①内,甲容器中的反应速率增大的原因是
②甲达平衡时,温度若为,此温度下的平衡常数
③平衡时,
(3)化学工作者对与的反应进行研究,提出下列3步机理:(为速率常数)
第一步 快反应,平衡时:
第二步 慢反应
第三步 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步平衡,下列说法正确的是________.(填字母标号)
A.第一步逆反应(第二步反应 | B.总反应快慢主要由第二步反应决定 |
C.达平衡时, | D.第一步反应的平衡常数 |
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解答题-结构与性质
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【推荐1】VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,S原子采用的轨道杂化方式是___ ;
(2)Se原子的原子序数为___ ,基态电子的排布式为[Ar]___ ;
(3)H2Se的稳定性比H2S___ (填“强”或“弱”)。SeO3分子的立体构型为___ 。
(4)下列分子中含手性碳的是___ 。
a. b. c. d.CH3CHClCH2CHO
(5)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因___ ;氮元素的E1呈现异常的原因是___ 。
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,S原子采用的轨道杂化方式是
(2)Se原子的原子序数为
(3)H2Se的稳定性比H2S
(4)下列分子中含手性碳的是
a. b. c. d.CH3CHClCH2CHO
(5)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因
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解答题-结构与性质
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【推荐2】ⅢA、VA族元素组成的化合物是人工合成的具有特殊功能的新材料,回答下列问题:
(1)基态B原子的电子排布式为___________ ;BN中B元素的化合价为___________ 。
(2)As基态原子的电子占据了___________ 个能层,最高能级的电子排布式为___________ ;和As位于同一周期,且未成对电子数也相同的元素还有___________ 种。
(3)元素周期表中与P紧邻的4种元素中电负性最大的是___________ (填元素符号):三种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________ 。
(4)已知等半导体材料的晶体结构与单晶硅相似,则原子的杂化形式为___________ ;晶体结构中存在的化学键有___________ (填字母代号)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.配位键
(5)立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为,立方氮化硼的密度是___________ (只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为)。
(1)基态B原子的电子排布式为
(2)As基态原子的电子占据了
(3)元素周期表中与P紧邻的4种元素中电负性最大的是
(4)已知等半导体材料的晶体结构与单晶硅相似,则原子的杂化形式为
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.配位键
(5)立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为,立方氮化硼的密度是
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解答题-结构与性质
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【推荐3】ⅤA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。根据所学知识回答下列问题:
(1)基态砷原子处于最高能级的电子云轮廓图为_______ 形。
(2)、、是同主族元素的氢化物,其中键角最小的是_______ 。
(3)叠氮化钠()用于汽车的安全气囊中,当发生车祸时迅速分解放出氮气,使安全气囊充气。可与酸反应生成叠氮酸(),叠氮酸中3个氮原子的杂化类型分别为_______ (不分先后)。
(4)N原子之间可以形成π键,而原子之间较难形成π键。从原子结构角度分析,其原因为_______ 。
(5)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成配离子。已知与的空间构型都是三角锥形,但不易与形成配离子,其原因是_______ 。
(6)和不同浓度反应得到某种含汞化合物的晶胞结构(有四个等同的小立方体)如图所示。(部分微粒不在晶胞内,每个原子均处于小立方体的面心)
写出该含汞化合物的化学式:_______ 。则该晶体的密度_______ (设阿伏加德罗常数的值为,用含a、的代数式表示)。
(1)基态砷原子处于最高能级的电子云轮廓图为
(2)、、是同主族元素的氢化物,其中键角最小的是
(3)叠氮化钠()用于汽车的安全气囊中,当发生车祸时迅速分解放出氮气,使安全气囊充气。可与酸反应生成叠氮酸(),叠氮酸中3个氮原子的杂化类型分别为
(4)N原子之间可以形成π键,而原子之间较难形成π键。从原子结构角度分析,其原因为
(5)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成配离子。已知与的空间构型都是三角锥形,但不易与形成配离子,其原因是
(6)和不同浓度反应得到某种含汞化合物的晶胞结构(有四个等同的小立方体)如图所示。(部分微粒不在晶胞内,每个原子均处于小立方体的面心)
写出该含汞化合物的化学式:
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解答题-结构与性质
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【推荐1】回答下列问题
(1)有A、B、C、D、E五种元素,它们的核电荷数依次增大,A是元素周期表中原子半径最小的一种元素,B、C、D、E是连继相邻的四种元素,且均比A多一个电子层,其中E是元素周期表中非金属性最强的一种元素,按要求完成下列问题:
①这几种元素中电负性最大的是_______ (填元素符号,下同);
②B、C、D、E的第一电离能由小到大的顺序是_______ ;
③C的最高价氧化物对应的水化物和C的最低价氢物形成的化合物的化学式是_______ 。
(2)太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位,单晶硅太阳能电池片在加工时,一般掺杂微量的铜、铁、钴、硼、镓、硒等。其中某种重要的含铜的化合物结构如图。请回答下列问题:
①硅原子电子占据的最高能级电子云形状为_______ ;
②Fe3+的价电子排布图为_______ ;
③铜位于周期表中_______ 区,铜原子的电子排布式为_______ 。试从核外电子排布角度比较,高温下Cu2O和CuO的稳定性更高的原因是_______ 。
(1)有A、B、C、D、E五种元素,它们的核电荷数依次增大,A是元素周期表中原子半径最小的一种元素,B、C、D、E是连继相邻的四种元素,且均比A多一个电子层,其中E是元素周期表中非金属性最强的一种元素,按要求完成下列问题:
①这几种元素中电负性最大的是
②B、C、D、E的第一电离能由小到大的顺序是
③C的最高价氧化物对应的水化物和C的最低价氢物形成的化合物的化学式是
(2)太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位,单晶硅太阳能电池片在加工时,一般掺杂微量的铜、铁、钴、硼、镓、硒等。其中某种重要的含铜的化合物结构如图。请回答下列问题:
①硅原子电子占据的最高能级电子云形状为
②Fe3+的价电子排布图为
③铜位于周期表中
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解答题-无机推断题
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【推荐2】已知 A、B、C、D、E 是五种短周期的主族元素,它们的原子序数依次增大, A 是所有元素中原子半径最小的元素,B、C 组成的某一种化合物能引起温室效应;常温下, 金属 D 单质投入水中能与水剧烈反应;E 的单质在常温下是一种有色的气体。请按要求回答下列几个问题:
(1)B元素在周期表中的位置___________
(2)E的单质与水反应的离子方程为___________
(3)C离子的结构示意图为:___________
(4)C、D形成具有氧化性的化合物中阴离子与阳离子个数比为___________
(1)B元素在周期表中的位置
(2)E的单质与水反应的离子方程为
(3)C离子的结构示意图为:
(4)C、D形成具有氧化性的化合物中阴离子与阳离子个数比为
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解题方法
【推荐3】下表是元素周期表的一部分,表中字母分别表示一种元素。请回答下列问题:
(1)a的三种核素分别为______ 、______ 、______ 。(用汉字表示)
(2)j是一种良好的____________ 材料,写出元素j的氧化物的一种用途____________ 。
(3)a、d、f、g四种元素的原子半径由小到大的顺序为________ (用元素名称表示)。
(4)c、d、j、l四种元素最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为______ (用化学式表示)。
(5)上述元素形成的氢化物中最稳定的是_____ ,溶于水显碱性的是_____ 。
(6)e、k 两种元素得电子能力强的是_____ (用元素符号表示)
(7)元素g、e 形成的原子个数1:1的化合物的化学式为_____ ,阴阳离子个数比为为______ 。
a | |||||||||||||||||
b | c | d | e | f | |||||||||||||
g | h | i | j | k | l | ||||||||||||
m | n |
(1)a的三种核素分别为
(2)j是一种良好的
(3)a、d、f、g四种元素的原子半径由小到大的顺序为
(4)c、d、j、l四种元素最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为
(5)上述元素形成的氢化物中最稳定的是
(6)e、k 两种元素得电子能力强的是
(7)元素g、e 形成的原子个数1:1的化合物的化学式为
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【推荐1】氨化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为原料,经过一系列反应可以得到BF3和BN,流程如图所示。
回答下列问题:
(1)BF3分子为____ (填“极性”或“非极性”)分子,该分子中F-B-F键角是____ 。
(2)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF的空间结构为____ ,NaBF4中____ (填“含有”或“不含”)配位键。
(3)六方氮化硼具有的平面层状结构如图所示,层内B原子与N原子之间的化学键为____ 共价键(填“极性”或“非极性”),B、N原子的杂化形式分别是____ 、____ 。
(4)BF3的沸点低于BCl3,原因是____ 。
回答下列问题:
(1)BF3分子为
(2)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF的空间结构为
(3)六方氮化硼具有的平面层状结构如图所示,层内B原子与N原子之间的化学键为
(4)BF3的沸点低于BCl3,原因是
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【推荐2】氮族元素包括氮(N)、磷(P)、砷()、锑()、铋()和镆()六种,它们的单质及其化合物在工农业生产中有着重要的用途。回答下列问题:
(1)基态原子核外电子排布式为___________ ,基态原子核外有___________ 个未成对电子。
(2)与同周期元素的第一电离能由大到小的顺序为___________ 。
(3)氮气分子内存在氮氮三键,性质稳定,试从分子结构的角度解释P、的单质化学性质比活泼的原因是___________ 。
(4)离子中P的杂化类型为___________ ,分子的空间构型均为___________ ,其键角依次减小的原因是___________ 。
(5)氮和铜形成的一种二元化合物具有良好的电学和光学性能,其晶胞结构如图所示,则N的配位数为___________ ,该晶体密度为___________ (列出计算式,代表阿伏加德罗常数的值)。
(1)基态原子核外电子排布式为
(2)与同周期元素的第一电离能由大到小的顺序为
(3)氮气分子内存在氮氮三键,性质稳定,试从分子结构的角度解释P、的单质化学性质比活泼的原因是
(4)离子中P的杂化类型为
(5)氮和铜形成的一种二元化合物具有良好的电学和光学性能,其晶胞结构如图所示,则N的配位数为
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【推荐3】材料是人类文明进步的阶梯,第ⅢA族、ⅣA族、VA族及Ⅷ族元素是组成特殊材料的重要元素。回答下列问题:
(1)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态氮原子的未成对电子数相同,则其基态原子的核外电子数为___________ 。
(2)经测定发现,N2O5固体由NO和NO两种离子组成,该固体中N原子杂化类型有___________ 。
(3)K4[Fe(CN)6]溶液可以检验铁陨石中铁元素的价态。1mol K4[Fe(CN)6]含σ键的物质的量为___________ ,化合物K4[Fe(CN)6]中存在的作用力有___________ (填字母)。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.配位键 e.氢键
(4)NH3分子在独立存在时H−N−H键角为107°。如图是[Zn(NH3)6]2+离子的部分结构以及H−N−H键角的测量值。解释NH3形成如图配合物后H−N−H键角变大的原因:___________ 。
(5)某种金属锂的硼氢化物是优质固体电解质,并具有高储氢密度。阳离子为Li+,每个阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的原子团。阴离子在晶胞中位置如图所示,其堆积方式为___________ (填“简单立方”、“体心立方”、“六方最密”或“面心立方最密”)Li+占据阴离子组成的所有正四面体中心,该化合物的化学式为___________ (用最简整数比表示)。假设晶胞边长为anm,NA代表阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的密度为___________ g/cm3。
(1)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态氮原子的未成对电子数相同,则其基态原子的核外电子数为
(2)经测定发现,N2O5固体由NO和NO两种离子组成,该固体中N原子杂化类型有
(3)K4[Fe(CN)6]溶液可以检验铁陨石中铁元素的价态。1mol K4[Fe(CN)6]含σ键的物质的量为
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.配位键 e.氢键
(4)NH3分子在独立存在时H−N−H键角为107°。如图是[Zn(NH3)6]2+离子的部分结构以及H−N−H键角的测量值。解释NH3形成如图配合物后H−N−H键角变大的原因:
(5)某种金属锂的硼氢化物是优质固体电解质,并具有高储氢密度。阳离子为Li+,每个阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的原子团。阴离子在晶胞中位置如图所示,其堆积方式为
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