【题目】在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要村料。回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是______________。
A. B. C. D.
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是_________、_________。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是____________(填“Mg2+”或“Cu2+”)。
(3)一些氧化物的熔点如表所示:
氧化物 | Li2O | MgO | P4O6 | SO2 |
熔点/°C | 1570 | 2800 | 23.8 | 75.5 |
解释MgO熔点比P4O6熔点高得多的原因______________
(4)金刚石的晶胞如图,若以硅原子代替金刚石晶体中的碳原子,便得到晶体硅;若将金刚石晶体中一半的碳原子换成硅原子,且碳、硅原子交替,即得到碳化硅晶体(金刚砂)
①碳化硅晶体(金刚砂)的化学式______________
②金刚石、晶体硅、碳化硅的熔点由高到低的顺序为__________________
③立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼的密度是_____________g/cm3(列出式子并化简,阿伏加德罗常数为NA)
【答案】A sp3 sp3 Cu2+ MgO为离子晶体,P4O6分子晶体。 SiC C(金刚石)>SiC>Si
【解析】
(1)能量越高越不稳定,越易失电子,所以激发态的微粒易失电子,原子轨道中处于半满状态时较稳定;
(2)每个N原子形成的共价键有2个N-H键、1个N-C键,且还含有1个孤电子对;每个C原子形成的共价键有2个C-H键、2个C-N键,所以N、C原子价层电子对个数都是4,根据价层电子对互斥理论判断N、C原子杂化类型;含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间易形成配位键;碱土金属与乙二胺形成的化合物稳定性较弱;
(3)根据晶体类型及构成微粒的作用力大小分析比较;
(4)①根据C、Si原子形成共价键数目及空间构型分析化学式;
②根据键长越长,键能越小,物质的熔沸点就越低比较;
③根据金刚石结构分析一个晶胞中含有的C原子数目,根据二者结构相似,结合氮化硼化学式特点可确定晶胞中含有的B、N原子数目,计算晶胞质量、体积,然后根据晶胞密度ρ=计算。
(1)A、D微粒都是Mg原子失去一个电子后得到的,但是D微粒能量高于A,稳定性A>D,所以失电子能力A>D;B、C都是原子,但是B是基态、C是激发态,能量:C>B,稳定性B>C,所以失去一个电子能力:B>C;A为Mg+、B为Mg原子,A再失去电子所需能量就是Mg原子失去2个电子的能量,为Mg原子的第二电离能,B失去一个电子的能量是Mg原子的第一电离能,其第二电离能大于第一电离能,所以电离最外层一个电子所需能量A>B,通过以上分析知,电离最外层一个电子所需能量最大的是A,故合理选项是A;
(2)在乙二胺(H2NCH2CH2NH2)中,每个N原子形成的共价键有2个N-H键、1个N-C键,且还含有1个孤电子对;每个C原子形成的共价键有2个C-H键、2个C-N键,所以N、C原子价层电子对个数都是4,根据价层电子对互斥理论判断N、C原子杂化类型分别为sp3杂化、sp3杂化;含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间易形成配位键,乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键,所以乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子;碱土金属与乙二胺形成的化合物稳定性较弱,所以与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+;
(3) Li2O属于离子晶体,离子之间以离子键结合,离子键是一种强烈的相互作用,断裂消耗较高的能量,因此物质的熔点较高;而P4O6属于分子晶体,分子之间以微弱的分子间作用力结合,断裂消耗较低能量,因此P4O6晶体熔沸点比较低;
(4)①在金刚砂中,每个C原子与相邻的4个Si形成共价键,每个Si原子与相邻的4个C原子形成共价键,这种结构向空间扩展,就形成了立体网状结构,因此金刚砂很硬,二者原子个数比是1:1,所以其化学式是SiC;
②由于金刚石、晶体硅、碳化硅都是原子晶体,原子之间以共价键结合,由于原子半径C<Si,所以键长:C-C<C-Si<Si-Si,键长越短,原子之间结合力就越强,键能就越大,断裂共价键使物质熔化消耗的能量就越高,所以三种物质的熔点由高到低的顺序为:金刚石>碳化硅>晶体硅;
③在金刚石晶胞中C原子处在立方体的8个顶点,6个面心,体内有4个,金刚石晶胞中碳原子数目为:4+8×+6×=8,立方氮化硼结构与金刚石相似,其晶胞与金刚石晶胞含有相同原子总数,由氮化硼化学式BN可推知,一个晶胞中各含有4个B原子、4个N原子,晶胞质量m=4×g,晶胞的体积V=(361.5×10-10)3cm3,故立方氮化硼的密度ρ=g/cm3= g/cm3。
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【题目】分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是( )
A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极
B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑
C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-=H2↑
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【题目】某温度下,向2L恒容密闭容器中充入1molA和1molB,发生反应A(g)+B(g) C(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是( )
t/s | 0 | 5 | 15 | 25 | 35 |
n(A)/mol | 1.0 | 0.85 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
A.反应在前5s的平均速率V(A)=0.03mol/(L·s)
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41mol·L-1,则反应的△H>0
C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molC,达到平衡时,C的分解率大于80%
D.相同温度下,起始时向容器中充入0.2molA.0.2molB和1.0molC,反应达到平衡前反应速率V(正)<V(逆)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO,HClOH++ClO-。达平衡后,要使HClO浓度增大,可加入( )
A.H2SB.NaHCO3C.盐酸D.NaOH
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.含0.2 mol H2SO4的浓硫酸和足量的铜反应,转移电子数为0.2NA
B.25 ℃时,1 L pH=13的Ba(OH)2溶液中由水电离产生的OH-的数目为0.1NA
C.15 g HCHO中含有1.5NA对共用电子对
D.常温常压下,22.4 L甲烷气体中含有的氢原子数目小于4NA
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【题目】配制一定物质的量浓度的KOH溶液时,导致浓度偏低的原因可能是( )
A. 用敞口容器称量KOH且时间过长
B. 配置前先向容量瓶中加入少量蒸馏水
C. 容量瓶盛过KOH溶液,使用前未洗涤
D. 溶解后快速转移到容量瓶,然后加足量蒸馏水,定容
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【题目】氮的化合物在生产、生活中广泛存在
(1)键能是气态原子形成1mol化学键释放的最低能量。已知下列化学键的键能如表所示,写出1mol气态肼(NH2-NH2)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式_________
化学键 | N≡N | O=O | N-N | N-H | O-H |
键能/(kJ/mol) | 946 | 497 | 193 | 391 | 463 |
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(NO)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(NO)(乙容器)/mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
n(NO)(丙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
该反应为_____________(填“放热”或“吸热”)反应乙容器中的反应在60min时达到平衡状态,则0-60min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率V(NO)=_________
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)_____________Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)。
②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_____________(填“A”或“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=____________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列各关系式中能说明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是( )
A. 3v正(N2)=v正(H2) B. v正(N2)=v逆(NH3)
C. 2v正(H2)=3v逆(NH3) D. v正(N2)=3v逆(H2)
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