【题目】离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂，其中的EMIM＋由H、C、N三种元素组成，结构如下图所示。回答下列问题：
(1)碳原子价层电子的轨道表达式为______，基态碳原子中，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为______形。
(2)根据价层电子对互斥理论，NH3、
、
中，中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是_______。NH3比PH3的沸点高，原因是____________。
(3)氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大的原因是____________。
(4)EMIM＋中，碳原子的杂化轨道类型为________。分子中的大π键可用符号
表示，其中n代表参与形成的大π键原子数，m代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为
)，则EMIM＋中的大π键应表示为________。
(5)立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如下图所示。立方氮化硼属于______晶体，其中硼原子的配位数为_____。已知：立方氮化硼密度为d g/cm3，B原子半径为x pm，N原子半径为y pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的空间利用率为_______(列出化简后的计算式)。
【答案】
哑铃 NH3 氨分子间存在氢键 基态氮原子电子占据的最高能级为半充满，较稳定 sp2、sp3 
原子 4 
×100%
【解析】
根据构造原理、泡利原理和洪特规则写出碳原子的价层电子轨道表示式；根据价层电子对互斥理论计算中心原子价层电子对数；根据大π键的书写方法和EMIM＋的结构表示EMIM＋里的大π键；根据晶体的物理特征判断立方氮化硼的晶体类型，根据晶体结构判断B原子的配位数和计算晶胞中的原子利用率。
(1)碳原子价电子排布式为2s22p2，所以价层电子的轨道表达式为；基态碳原子核外电子占据的最高能级为2p，p轨道的电子云轮廓图为哑铃形。
(2)NH3中N原子价层电子对个数＝3＋
(5-3×1)＝4，NO3－中N原子价层电子对个数＝3＋(5＋1－3×2)＝3；NO2－中N原子价层电子对个数＝2＋(5＋1－2×2)＝3，所以中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是NH3；NH3比PH3的沸点高是因为氨分子间存在氢键。
(3)ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的都大，是因为ⅤA族元素的最高能级p轨道上的电子为半充满状态，能量低，较稳定，失去一个电子需要的能量多，所以氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大。
(4)根据EMIM＋的结构图可知，甲基和亚甲基上的碳原子的杂化方式为sp3，环上的碳原子的杂化方式为sp2；五元环中存在大π键，参与形成大π键的原子总数为5个，每个氮原子提供2个电子，每个碳原子提供1个电子，失去一个电子后，共有6个电子形成大π键，可用符号表示。
(5)立方氮化硼硬度仅次于金刚石，晶体类型类似于金刚石，是原子晶体；晶胞中每个N原子连接4个B原子，晶胞中N原子数为4，B原子数＝8×
＋6×＝4，氮化硼化学式为BN，所以晶胞中每个B原子也连接4个N原子，即硼原子的配位数为4；晶胞的质量m＝
g＝
g，晶胞的体积V＝
＝ 
cm3＝
cm3，B、N原子总体积V′＝4×[
]＝
×(x3＋y3)×10－30cm3，晶胞中原子的空间利用率＝
×100%＝
×100%＝×100%。
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【题目】下图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应过程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. a与b相比，a的反应速率更快
C. a与b相比，反应的平衡常数一定不同
D. 反应物吸收的总能量小于生成物释放的总能量
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【题目】如图是反应CO(g) +2H2(g) 
CH3OH (g)过程中的能量变化如下图所示，曲线a和b分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列相关说法正确的是（ ）
A.加入催化剂，该反应的△H变小
B.如果该反应生成液态CH3OH，则△H变大
C.该反应的△H＝＋91 kJ/moL
D.反应物的总能量大于生成物的总能量
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【题目】某化学兴趣小组用含A、B两种金属单质的粉末状混合物进行如下实验，其转化关系如下图所示（部分反应物和生成物未列出），其中E为白色胶状沉淀，I为红褐色沉淀。（此转化关系中所用的试剂都是足量的）
（1）写出下列物质的化学式：F____________，G________________。
（2）将混合物中两种金属分离开的最简单的方法是___________。
（3）D→E的转化中，加入过量的X可能是_____________________。
A.饱和NaCl溶液 B.NaOH溶液 C.氨水 D.Ba(OH)2溶液
（4）写出下列转化的化学方程式：
A→C：______________________________________________；
H→I：_______________________________________________。
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【题目】短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示，已知在同周期元素的常见简单离子中，W的简单离子半径最小，X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛。
(1)X元素在元素周期表中的位置________。
(2)X、Y、Z元素的简单气态氢化物中，稳定性最差的是________（用分子式表示）。
(3)Y、Z、W三种元素对应的离子中，半径由大到小的顺序____________（用离子符号表示）。
(4)某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动。则负极的反应式_______________。关于该电池的下列说法，正确的是_________。
A．工作时电极b作正极，Z2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a
B．工作时电流由电极a通过传感器流向电极b
C．传感器中通过的电流越大，尾气中XZ的含量越高
(5)X2Z42-能被酸性KMnO4氧化，请填写相应的离子，并给予配平：
_____ ______+______MnO4- + ________H+ = ______CO2 + _______Mn2++______H2O
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【题目】食品防腐剂R的结构简式如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A.与CH3CH218OH发生酯化反应，生成H218O
B.与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液均反应
C.能使酸性高锰酸钾及溴水褪色，反应原理相同
D.1 mol化合物X最多能与5 mol H2发生加成反应
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【题目】某烷烃和单烯烃的混合气体2.24L,将其完全燃烧,产生的气体缓缓通过浓硫酸,浓硫酸增重4.05克,将剩余气体通入碱石灰,碱石灰质量增加了6.60克,另取该混合气体2.24L通过过量溴水,溴水质量增加了1.05克。
（1）混合气体由哪两种烃组成____?
（2）两种烃的体积分数各是多少______?
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【题目】某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”；“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。由化学手册查阅得有关物质的熔、沸点数据如下表。
（1）该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁的低，此时液态的铁和铝熔合成铁铝合金，你认为他的解释是否合理_(填“合理”或“不合理”)。
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是__，反应的离子方程式为_。
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是__(填序号)，并说明理由：__。
A．浓硫酸 B．稀硫酸
C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
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【题目】25 ℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡（Sn），发生反应：Sn（s）＋Pb2＋（aq）
Sn2＋（aq）＋Pb（s），体系中c（Pb2＋）和c（Sn2＋）变化关系如图22所示。下列判断正确的是（ ）
A. 往平衡体系中加入金属铅后，c（Pb2＋）增大
B. 往平衡体系中加入少量Sn（NO3）2固体后，c（Pb2＋）变小
C. 升高温度，平衡体系中c（Pb2＋）增大，说明该反应ΔH＞0
D. 25 ℃时，该反应的平衡常数K＝2.2
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