【题目】一种Ru络合物与g-C3N4复合光催化剂将CO，还原为HCOOH的原理图如图。
(1)基态碳原子的价电子排布图为___________。
(2)1molHCOOH中含有的σ键数目为___________，HCOOH的沸点比CO2高的原因为___________。
(3)Ru络合物中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(4)Ru络合物中与Ru配位的原子有N、___________。
(5)一类石墨的聚合物半导体g-C3N4，其单层平面结构如图1，晶胞结构如图2。
①g-C3N4中氮原子的杂化类型是______________。
②根据图2，在图1中用平行四边形画出一个最小重复单元。______________
③已知该晶胞的体积为Vcm3，中间层原子均在晶胞内部。设阿伏加德罗常数的值为NA，则g-C3N4的密度为______________g.cm-3。
【答案】
或
4NA HCOOH和CO2都为分子晶体，HCOOH分子间形成氢键 N>O>C Cl，C sp2杂化 
【解析】
根据能量最低原理，由基态碳原子的价电子排布式确定其价电子排布图；HCOOH和CO2都为分子晶体，HCOOH分子间形成了氢键，导致沸点偏高；同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，且同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的；由图一可知N形成三个化学键，有3个杂化轨道，杂化轨道间的夹角为120°。
(1)根据能量最低原理，基态碳原子的价电子排布式为2s22p2，故其价电子排布图为
或
；
(2)一个单键就是一个σ键,一个双键中含有一个σ键,一个π键，根据甲酸分子结构可知1分子甲酸中含4个σ键，则1molHCOOH中含有的σ键数目为4NA；HCOOH和CO2都为分子晶体，但HCOOH分子间形成了氢键，氢键比普通分子间作用力要强，故HCOOH的沸点比CO2高；
(3)Ru络合物中含有的第二周期元素为C、N、O，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，且同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的，故第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；
(4)由Ru络合物的结构可知，其中与Ru配位的原子有N、Cl、C；
(5)①由图一可知N形成三个化学键，有3个杂化轨道，杂化轨道间的夹角为120°，故N原子的杂化类型为sp2杂化；
②根据图2，在图1中用平行四边形画出一个最小重复单元为；
③ρ=m/V=M/VNA=g.cm-3
新思维小冠军100分作业本系列答案
名师指导一卷通系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。
I.已知反应
Fe2O3(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)△H=-23.5kJmol-1，该反应在1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，应经过l0min后达到平衡。
(1)CO的平衡转化率=__；
(2)欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是__；
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题：
(3)从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=___；
(4)已知氢气的燃烧热286kJ/mol，请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式___；
(5)若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
容器 | 反应物投入的量 | 反应物的 转化率 | CH3OH 的浓度 | 能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0) |
甲 | 1molCO和2molH2 | α1 | c1 | 放出Q1kJ热量 |
乙 | 1molCH3OH | α2 | c2 | 吸收Q2kJ热量 |
丙 | 2molCO和4molH2 | α3 | c3 | 放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是___。
A.c1=c2 B.2Q1=Q3 C.2α1=α3 D.α/span>1+α2=1
E.该反应若生成1molCH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量
Ⅲ.以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：
(6)B极上的电极反应式为___；
(7)若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为__(标况下)。
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【题目】在25℃时，用浓度为0.1000 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol·L－1的三种酸HX、HY、HZ滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZ＜HY＜HX
B.根据滴定曲线，可得Ka(HY)≈10－6
C.将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X－)＞c(Y－)＞c(OH－)＞c(Na+)＞c(H＋)
D.HY与HZ混合，达到平衡时：c(H＋)＝c(Y－)＋c(Z－)＋c(OH－)
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【题目】三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)＝0.5Mr(Z)，下列说法正确的是
A.原子数目相等的三种气体，质量最大的是Z
B.同温同压下，同质量的三种气体，气体密度最小的是X
C.同温同压下，三种气体体积均为6.72 L，则它们的物质的量一定均为0.3 mol
D.同温下，体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体，则其压强比为2︰1
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【题目】一定质量的镁、铝混合物投到2mol·L－1的盐酸中，待金属完全溶解后，再向溶液中逐滴加入2mol·L－1的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示。
则：
（1）0～amL、a～80mL、80～90mL对应反应的离子方程式分别为：
①0～amL：___；
②amL～80mL：__、__；
③80mL～90ml：___。
（2）金属铝的质量为___。
（3）盐酸的体积是__mL。
（4）
=__。
（5）a=__。
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【题目】苯丁酸氮芥是氮芥类抗癌药的代表物，其合成路线如图所示：
回答下列问题：
(1)反应①所需的试剂和条件是______________，B中的官能团名称是______________
(2)C的结构简式为______________。
(3)写出具有苯环结构，既能发生银镜反应又能发生水解反应的D的同分异构体的结构简式______________。(不考虑立体异构，只需写出3个)
(4)②的反应类型是______________。
(5)写出F到G的反应方程式______________。
(6)设计由苯和
制备
的合成路线(无机试剂任选)。______________
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【题目】汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：10NaN3＋2KNO3=K2O＋5Na2O＋16N2↑。下列说法不正确的是( )
A.还原性：NaN3 > N2
B.若有65 g NaN3参加反应，则生成的N2的物质的量为1.6 mol
C.每转移1 mol电子，可生成标准状况下N2的体积为35.84 L
D.被还原的N与被氧化的N为15 ：1
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【题目】海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：
(1)指出从海藻中提取I2的实验操作名称：
①____________，③__________②的离子方程式__________，。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是（____）。
A 甲苯、酒精 B 四氯化碳、苯
C 汽油、乙酸 D 汽油、甘油
(3)为使海藻中I－转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器。还缺少的仪器是________。
(4)从含碘的有机溶剂中提取碘，还要经过蒸馏，指出下列蒸馏装置中的错误之处__________。
(5)进行蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是_________________，最后晶态碘在________中。
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【题目】表示溶液中浓度的方法通常有两种：溶液中溶质的质量分数(w)和物质的量浓度(c)，因此在配制溶液时，根据不同的需要，有不同的配制方法，请完成填空。
(1)用10%(密度为1.01 g·cm－3)的氢氧化钠溶液配制成27.5 g 2% 的氢氧化钠溶液。
①计算：需________g 10%(密度为1.01 g·cm3)的氢氧化钠溶液，其体积为________mL，需加________mL水(ρ水＝1 g·cm－3)进行稀释。
②量取：用________mL量筒取10% 氢氧化钠，量取时视线要跟量筒________保持水平，然后倒入烧杯里，用________mL量筒量取蒸馏水也注入烧杯里。
③溶解：用________将上述溶液搅拌均匀，即得27.5 g 2% 的氢氧化钠溶液。
(2)用98%(密度为1.84 g·cm－3)的浓硫酸稀释成3 mol·L－1的稀硫酸100 mL，回答下列问题：
①需要取浓硫酸________mL；
②配制操作可分解成如下几步，以下正确的操作顺序是__________________________(填字母，下同)。
A．向容量瓶中注入少量蒸馏水，检查是否漏水
B．用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒，将溶液注入容量瓶，并重复操作两次
C．用已冷却的稀硫酸注入已检查不漏水的容量瓶中
D．根据计算，用量筒量取一定体积的浓硫酸
E．将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入盛有蒸馏水的小烧杯中，并不断用玻璃棒搅拌
F．盖上容量瓶塞子，振荡，摇匀
G．用胶头滴管滴加蒸馏水，使溶液凹面恰好与刻度线相切
H．继续往容量瓶中小心地加蒸馏水，使液面接近刻度线
(3)实验室需配制1 mol·L－1的氢氧化钠溶液和1 mol·L－1的硫酸溶液各100mL。
①要配制氢氧化钠溶液，在用托盘天平称取氢氧化钠固体时，天平读数为________。
A．4.0 g B．4.00 g C．＞4.0 g
②在配制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的各步操作中，有明显不同的是__________。
A．称量或量取 B．溶解或稀释 C．移液、洗涤 D．定容
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