(1)已知Al(OH)3是两性氢氧化物,但不溶于弱碱溶液氨水,也不溶于弱酸碳酸。试用离子方程式说明原理:_____、_____。
(2)分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°,并有对称性,分子中每个原子均满足8电子稳定结构。写出(CN)2的电子式_____。
(3)请在下图的虚线框中补充完成SiO2晶体的结构模型示意图____,(部分原子已画出),并进行必要的标注。
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黑磷是磷的一种稳定的同素异形体,黑磷具有正交晶系的晶体结构(图A),晶胞参数a=3.310A,b=4.380A,c=10.500A。黑磷烯是二维的单层黑磷(图B),黑磷烯与石墨烯结构相似,P的配位数为3。与石墨烯相比,黑磷烯具有半导体性质,更适合于制作电子器件。已知黑磷结构中只有一种等效的三配位P,所有P原子的成键环境一样,图A中编号为①的P原子的晶胞内坐标为(0.50,0.090,0.598)。请回答下列问题:
(1)写出P原子的价电子排布:___。
(2)P和F的电负性大小顺序是X(P)___X(F)。(填“<”“=”或“>”)P和F形成的分子PF3和PF5,它们的几何构型分别为__、__。
(3)①黑磷中P原子杂化类型是__。黑磷中不存在__(选填字母序号)。
A.共价键 B.σ键 C.π键 D.范德华力
②红磷、白磷与黑磷熔点从高到低的顺序为__,原因是__。
(4)图A中编号为②的P原子的晶胞内坐标为__,黑磷的晶胞中含有__个P原子。
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氮和硫的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究它们的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。
(1)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的基元反应如下(E为活化能):
2NO(g)N2O2(g) E1=82kJ·mol-1 v=k1c2(NO)
N2O2(g)2NO(g) E-1=205kJ·mol-1 v=k-1c(N2O2)
N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) E2=82kJ·mol-1 v=k2 c(N2O2)·c(O2)
2NO2(g)N2O2(g) + O2(g) E-2=72kJ·mol-1 v=k-2 c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ∆H=__kJ·mol-1,平衡常数K与上述反应速率常数k1、k-1、k2、k-2的关系式为K=__;
②某温度下反应2NO(g) +O2(g)2NO2(g)的速率常数k=8.8×10-2L2·mol-2·s-1,当反应物浓度都是0.05mol·L-1时,反应的速率是__mol·L-1·s-1;若此时缩小容器的体积,使气体压强增大为原来的2倍,则反应速率增大为之前的__倍。
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图1所示。在V2O5存在时,该反应的机理为:V2O5+SO2→2VO2+SO3(快) 4VO2+O2→2V2O5(慢)
下列说法正确的是__(填序号)。
a.反应速率主要取决于V2O5的质量
b.VO2是该反应的催化剂
c.逆反应的活化能大于198kJ·mol-1
d.增大SO2的浓度可显著提高反应速率
(3)某研究小组研究T1℃、T2℃时,氮硫的氧化物的转化:NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g) ∆H<0中1gP(NO2)和lgP(SO3)关系如图2所示,实验初始时体系中的P(NO2)和P(SO2)相等、P(NO)和P(SO3)相等。
①T1__T2(填“>”“<”或者“=”),温度为T1时化学平衡常数Kp=__。
②由平衡状态a到b,改变的条件是__。
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锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:
(1)Zn原子核外电子排布式为________。
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是______________________。
(3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是________;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是__________________________________________________。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为________,C原子的杂化形式为___________________。
(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为____________________。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为________g·cm-3(列出计算式)。
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(1)气态氢化物热稳定性大于的主要原因是__________。
(2)是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,的电子式是_______。
(3)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是__________。
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氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题,它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题:
(一)已知① H2O(g)=H2O(1) △H=-44kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.5kJ•mol-1
③4NO(g)+6H2O(g)4NH3(g)+5O2(g) △H=+1025kJ•mol-1
写出NH3(g)和O2(g)在一定条件下转化为N2(g)与液态水的热化学方程式_________
(二)工业合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H =-92.4kJ•mol-1。合成时反应温度控制在500℃,压强是2×l07~5×l07Pa,铁触媒做催化剂。
(1)下列反应条件的控制不能用勒夏特列原理解释的是_________。
A.及时分离出NH3
B.使用铁触媒做催化剂
C.反应温度控制在500℃左右
D.反应时压强控制在2×l07~5×l07Pa
(2)一定温度下,将1molN2和3molH2置于一恒定容积的密闭容器中反应,一段时间后反应达到平衡状态。下列说法中正确的是________。
A.单位时间内,有3mol H-H生成的同时又6md N-H断裂,说明反应达到平衡状态
B.N2和H2的物质的量之比保持不变时,说明反应达到平衡状态
C.达到平衡状态时,混合气体的平均相对分子质量变大
D.达到平衡状态后,再充入2molNH3,重新达到平衡后,N2的体积分数变小
(三)如图表示H2的转化率与起始投料比(n(N2)∶n(H2))、压强的变化关系,则与曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的压强P1、P2、P3从高到低的顺序是_________________;测得B(X,60)点时N2的转化率为50%,则X=________。
(四)一定温度下,将lmolN2和3molH2置于一密闭容器中反应,测得平衡时容器的总压为P,NH3的物质的量分数为20%,列式计算出此时的平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压=总压×体积分数,可不化简)。
(五)以NO原料,通过电解的方法可以制备NH4NO3,其总反应是8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3,写出以惰性材料作电极的阳极反应式:_______________。
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以磷石膏(只要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。
(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO42-)随时间变化见由右图。清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式_____________;能提高其转化速率的措施有____(填序号)
A.搅拌浆料 | B.加热浆料至100℃ |
C.增大氨水浓度 | D.减小CO2通入速率 |
(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是_________。
(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2+)增大的原因___________。
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丁苯肽是一种治疗脑血管疾病的药物,其结构简式如图所示。
它的一种合成路线如下:
已知:
①
②Y能发生银镜反应
回答下列问题:
(1)丁苯肽所含官能团的名称是_____________。R的名称是____________。
(2)R→X的反应类型是______________。
(3) Y的结构简式为________________。
(4)写出H→丁苯肽的化学方程式:__________________。
(5)T和G所含官能团种类相同,T同时具备下列条件的结构有________种。其中,在核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积之比为1:2:2:2的结构简式为________________。
①芳香族化合物;②遇氯化铁溶液发生显色反应:③T的相对分子质量比G小56。
(6)参照上述信息,以为原料合成 ,设计合成路线:________________。
(无机试剂和2个C以内的有机试剂任选)。
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[化学一选修3:物质结构与性质
(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①基态Ti3+的未成对电子数有__________个。
②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的空间构型是__________,B原子的杂化轨道类型是_____。
③某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物,M的部分电离能如下表所示:
I1/kJ·mol-1 | I2/kJ·mol-1 | I3/kJ·mol-1 | I4/kJ·mol-1 | I5/kJ·mol-1 |
738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
M是_______(填元素符号),判断理由为_______________。
(2)铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示,铜晶体中原子的堆积模型属于____________。
(3)A原子的价电子排布式为3s23p5,铜与A 形成化合物的晶胞如图所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为______________。
②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是_____________ ,此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为____________。
③己知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,己知该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为体对角线的1/4,则该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为________pm。
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甲醛(HCHO)在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。利用甲醛一定条件下直接脱氢可制甲醛,反应方程式:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H1
实验测得随温度升高,平衡常数如下表所示。
温度(K) | 500 | 700 | T1 | T2 | T3 |
平衡常数 | 7.13×10-4 | 3.30×10-1 | 2.00 | 9.00 | 10.00 |
(1)甲醛分子中所有原了都达到稳定结构,甲醛的电子式为_____________。
(2) 若在恒温恒压容器中进行上述反应,可判断反应到达平衡状态的是_______________。
A.混合气体的密度不变
B.CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比为1:1
C.H2的体积分数不再改变
D.单位时间内甲醛的生成量与氢气的消耗量相等
(3)T1时,CH3OH、HCHO、H2 起始浓度(mol·L-1)分别为1.0、0.50 、1.0,反应达到平衡时,HCHO 的体积分数___________20% (填“>”、“ =”、“ <”)。
(4)工业上采用膜分离器(对氢气具有很高的选择性和透过率)催化脱氢,装置如下图。为探究转化率变化,分别在普通反应器和膜反应器中,改变原料气压强,控制相同温度,经过相同反应时间,测定甲醇转化率,实验结果如下图。
①A点:v正______v逆(填“>”、“ =”、“ <”),理由是____________;
②B点比A点转化率高的原因是_______________。
(5)体系中加入一定量氧气有利于甲醛的生成。反应体系中存在下列反应:
CH3OH(g)+1/2O2(g)HCHO(g)+H2O(g) △H2
H2(g)+12O2(g)H2O(g) △H3
则△H2、△H3的大小关系是△H2________△H3(填“>”、“ =”、“ <”)。
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