【題目】能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸,越來越多的國家開始實行陽光計劃,開發(fā)太陽能資源,尋求經(jīng)濟發(fā)展的新動力。

1)太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金(含鐵)空心球為吸收劑的太陽能吸熱涂層,鐵、鎳基態(tài)原子未成對電子數(shù)各為_____________、________________。

2C60可用作儲氫材料,已知金剛石中的CC鍵的鍵長為0.154 nm,C60CC鍵鍵長為0.1400.145 nm,有同學據(jù)此認為C60的熔點高于金剛石,你認為是否正確?_________,闡述理由:________________________________________________________________________C60晶體(其結(jié)構(gòu)模型如圖)中每個C60分子周圍與它距離最近且等距離的C60分子有_____個。

3)富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能,在太陽能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的結(jié)構(gòu)如下圖所示,分子中碳原子軌道的雜化類型為_________;1 mol C60分子中σ鍵的數(shù)目為________?茖W家把C60K摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物,其晶胞如圖所示,該物質(zhì)在低溫時是一種超導(dǎo)體。該物質(zhì)的K原子和C60分子的個數(shù)比為________。

4)繼C60后,科學家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子電負性由大到小的順序是______________。Si60分子中每個硅原子只跟相鄰的3個硅原子形成共價鍵,且每個硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則Si60分子中π鍵的數(shù)目為______個。

5)請解釋如下現(xiàn)象:熔點:Si60>N60>C60,而破壞分子所需要的能量: N60>C60>Si60,其原因是:________________________________________________________________________。

【答案】4 2 不正確 C60為分子晶體,熔化時不需破壞化學鍵,破壞較弱的分子間作用力;金剛石為原子晶體,熔化時破壞較強的共價鍵 6 sp2 90NA 31 NC、Si 30 由于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體的相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力(或范德華力)越強,熔化所需的能量越多,故熔點Si60>N60>C60;而破壞分子需斷開共價鍵,元素電負性越強其形成的化學鍵越穩(wěn)定,或成鍵電子數(shù)越多,原子半徑越小,斷鍵所需能量越多,故破壞分子需要的能量順序為N60>C60>Si60。

【解析】

(1)根據(jù)基態(tài)鐵原子和基態(tài)鎳原子的價電子排布式確定未成對電子數(shù);

(2)分子晶體和原子晶體熔化時,破壞的作用力不同,分子晶體熔化時破壞分子間作用力,而原子晶體熔化時破壞的是共價鍵;根據(jù)C60晶胞的結(jié)構(gòu)進行分析等距離的分子的個數(shù);

(3)根據(jù)C60中碳原子形成的σ鍵和π鍵數(shù)目,確定碳原子雜化方式;根據(jù)C60分子的結(jié)構(gòu),確定含有σ鍵數(shù)目;根據(jù)均攤法進行分析K原子數(shù)、C60分子數(shù);

(4)同周期從左到右,元素的電負性逐漸增大,同主族從上到下,元素的電負性逐漸減;

(5)由于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體的相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力(或范德華力)越強,熔化所需的能量越多;破壞分子需斷開共價鍵,元素電負性越強其形成的化學鍵越穩(wěn)定,或成鍵電子數(shù)越多,原子半徑越小,斷鍵所需能量越多。

(1)鐵原子和鎳原子的核電荷數(shù)分別為26、28,基態(tài)鐵原子和基態(tài)鎳原子的價電子排布式分別為3d64s2、3d84s2,故未成對電子數(shù)分別為4個和2個;

故答案為:4;2;

2C60固態(tài)為分子晶體,分子間作用力弱,熔化時不破壞化學鍵,熔點低,而金剛石原子間以較強的共價鍵結(jié)合,熔化時破壞共價鍵需要較大的能量,熔點高;所以C60的熔點低于金剛石,結(jié)論不正確;由C60晶胞可看出每個C60分子周圍最近的C60分子有6個,分別位于六個面的中心;

故答案是:不正確;C60為分子晶體,熔化時不需破壞化學鍵,破壞較弱的分子間作用力;金剛石為原子晶體,熔化時破壞較強的共價鍵;6

(3)每個C原子形成3σ鍵和1π鍵,所以C原子采取sp2雜化;1molC60分子中σ鍵的數(shù)目為3×60×1/2×NA90NA;1個晶胞中含有:K原子數(shù)=12×1/26,C60分子數(shù)=8×1/812,個數(shù)比為3∶1;

故答案是:sp2 ;90NA ;3∶1;

(4)同周期從左到右,元素的電負性逐漸增大,同主族從上到下,元素的電負性逐漸減;三原子在周期表中的位置為,所以電負性為NCSi;由題意知2Si原子形成一個π鍵,所以π鍵數(shù)為30個;

故答案是:N、CSi;30

(5) 由于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體的相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力(或范德華力)越強,熔化所需的能量越多,故熔點是Si60>N60>C60;而破壞分子需斷開共價鍵,元素電負性越強其形成的化學鍵越穩(wěn)定,或成鍵電子數(shù)越多,原子半徑越小,斷鍵所需能量越多,故破壞分子需要的能量順序為N60>C60>Si60;

故答案是:由于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體的相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力(或范德華力)越強,熔化所需的能量越多,故熔點Si60>N60>C60;而破壞分子需斷開共價鍵,元素電負性越強其形成的化學鍵越穩(wěn)定,或成鍵電子數(shù)越多,原子半徑越小,斷鍵所需能量越多,故破壞分子需要的能量順序為N60>C60>Si60。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】三聚氰胺含氮量較高,但對人體有害。一些不法乳制品企業(yè)為了提高乳制品中蛋白質(zhì)含量,向乳制品中添加三聚氰胺,使兒童患腎結(jié)石。下圖所示的實驗裝置可用來測定三聚氰胺的分子式。

已知三聚氰胺的相對分子質(zhì)量為126。取1.26 g三聚氰胺樣品,放在純氧中充分燃燒,生成CO2、H2O、N2,實驗測得裝置B增重0.54 g,C增重1.32 g,排入F中水的體積為672 mL(可按標準狀況計算)。

(1)E裝置的作用是________________________。

(2)需要加熱的裝置是____________(填字母)。

(3)裝置D的作用是_________________________。

(4)F處讀數(shù)時應(yīng)該注意:_________________、__________________。

(5)三聚氰胺的分子式為___________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】H2 I2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g),1 mol H2 完全反應(yīng)放出 akJ熱量。已知:(a、bc 均大于零)。下列說法不正確的是

A.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量

B.斷開 1 mol H—H 鍵和 1 mol I—I 鍵所需能量大于斷開 2 mol H—I 鍵所需能量

C.斷開 2 mol H—I 鍵所需能量約為(c+b+a)kJ

D.向密閉容器中加入 2 mol H2 2 mo l I2,充分反應(yīng)放出的熱量小于 2a kJ

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】5﹣二甲氧基苯酚是重要的有機合成中間體,可用于天然物質(zhì)白檸檬素的合成,一種以間苯三酚為原料的合成反應(yīng)如下:

甲醇、乙醚和3,5﹣二甲氧基苯酚的部分物理性質(zhì)見下表:

(1)反應(yīng)結(jié)束后,先分離出甲醇,再加入乙醚進行萃取,①分離出甲醇的操作是的______;②萃取用到的分液漏斗使用前需__________________并洗凈,分液時有機層在分液漏斗的________填(“上”或“下”)層;

(2)分離得到的有機層依次用飽和NaHCO3溶液、飽和食鹽水、少量蒸餾水進行洗滌.用飽和NaHCO3溶液洗滌的目的是__,用飽和食鹽水洗滌的目的是______;

(3)洗滌完成后,通過以下操作分離、提純產(chǎn)物,正確的操作順序是__(填字母);

a.蒸餾除去乙醚 b.重結(jié)晶 c.過濾除去干燥劑 d.加入無水CaCl2干燥

(4)固液分離常采用減壓過濾.為了防止倒吸,減壓過濾完成后應(yīng)先________________,再______。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】利用如圖所示裝置可以將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料氣體CO。下列說法正確的是

A.該裝置工作時,H+b極區(qū)向a極區(qū)移動

B.電極a表面發(fā)生還原反應(yīng)

C.該過程至少涉及到3種能量的轉(zhuǎn)化

D.該裝置中每生成1molCO,同時生成1molO2

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】能源與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān),化學反應(yīng)在人類利用能源的歷史過程中充當重要的角色;卮鹣铝袉栴}:

1)科學家最近研制出利用太陽能產(chǎn)生激光,使海水分解。太陽光分解海水時,光能轉(zhuǎn)化為________能,水分解時斷裂的化學鍵是________(填離子鍵共價鍵

(2)氫能是一種具有發(fā)展前景的理想清潔能源,氫氣燃燒時放出大量的熱。若斷開1mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為Q1kJ,斷開1mol氧氣中的化學鍵消耗的能量為Q2kJ,形成1mol水中的化學鍵釋放的能量為Q3kJ,則下列關(guān)系正確的是____________

AQ1Q2Q3 B2Q1Q22Q3

C2Q1Q22Q3 DQ1Q2Q3

(3)下列化學反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是________。

A.Fe+2FeCl3=3FeCl2 B.SO3+H2O=H2SO4

C.C+H2OCO+H2 D.Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O

4)美國NASA曾開發(fā)一種鐵·空氣電池,其原理如圖所示,電池反應(yīng)為:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。

①電極a為原電池的________(填正極負極),該極的電極反應(yīng)式為______________________;電極b上發(fā)生________反應(yīng)(填氧化還原)。

②原電池工作一段時間后,若消耗鐵22.4g,則電路中通過的電子數(shù)為________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某溫度下在2L密閉容器中,3種氣態(tài)物質(zhì)A、BC的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖。

1)該反應(yīng)的化學方程式是________________________

2)若AB、C均為氣體,10min后反應(yīng)達到平衡,

①此時體系的壓強是開始時的________倍。

②在該條件達到平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為________%(計算結(jié)果保留1位小數(shù))

3)關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是_________

a.到達10min時停止反應(yīng)

b.在到達10min之前C氣體的消耗速率大于它的生成速率

c.10minB氣體的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某化學反應(yīng)的能量變化如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是

A. 該反應(yīng)的焓變ΔHE2E1

B. a、b分別對應(yīng)有催化劑和無催化劑的能量變化

C. 催化劑能改變反應(yīng)的焓變

D. 催化劑能降低反應(yīng)的活化能

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義。

1CO可用于煉鐵,已知:

Fe2O3(s) + 3C(s)2Fe(s) + 3CO(g) ΔH1+489.0 kJ·mol1,

C(s) +CO2(g)2CO(g) ΔH2+172.5kJ·mol1

CO(g)還原Fe2O3(s)的熱化學方程式為____

2)分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計成燃料電池(以KOH溶液為電解液)。寫出該電池的負極反應(yīng)式:_____

3)將CO2H2充入1L的密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):

CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化見圖1

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=___。

②曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K___K(填“>”“=”“<”)。

③一定溫度下,往該容器中投入1 molCO2、3 mol H2 ,一段時間后達到平衡。若平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍,則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=____。

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