2018年11月《 Nature Energy》报道了我国科学家用 Ni－BaH2/A12...

2018年11月《 Nature Energy》报道了我国科学家用 Ni－BaH2/A12O3、 Ni－LiH等作催化剂，利用化学链合成氨。回答下列问题：

(1)基态Al原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为___________，Ni在周期表中位于第___________族，属于___________区元素。

(2)BaH2的熔点(675℃)比CaH2(816℃)的低，其原因是___________。

(3)NH3可用于制备NaN3、NH4NO3、(亚硝基胍)等含氮化合物：NaN3中阴离子空间构型为___________；NH4NO3中阳、阴离子中中心原子杂化方式依次为___________，亚硝基胍分子中含σ键___________个。

(4)N、P位于同一主族，NH3、PH3分子结构如下图所示：

①NH3中N－H键的键长比PH3中P－H键的键长短，其主要原因是___________。

②NH3和PH3中，N、P原子杂化方式相同，但H－N－H间的夹角比H－P－H间的大，其主要原因是___________。

③NH3比PH3易液化，其主要原因是___________。

(5)该化学链合成氨过程中涉及中间化合物亚氨基锂(Li2NH)，亚氨基锂是一种反荧石结构，晶体结构如上图所示(H已略去)。NA为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为1.48g·cm－3，Li2NH的摩尔质量为28.897g·mol－1．则晶胞参数为___________nm(列出计算式)。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

2018年11月《Nature Energy》报道了巾科院大连化学物理研究所科学家用Ni- BaH2 /Al2O3、Ni- LiH等作催化剂，实现了在常压、100-300℃的条件下合成氨。

（1）在元素周期表中，氧和与其相邻且同周期的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为 __ ；基态Ni2+的核外电子排布式为 ___，若该离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于 ___（填“基”或“激发”）态。

（2）氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位，也是重要的化工原料，可用于合成氨基酸、硝酸、TNT等。甘氨酸（NH2CH2COOH）是组成最简单的氨基酸，熔点为182℃，沸点为233℃。

①硝酸溶液中NO3⁻的空间构型为____。

②甘氨酸中N原子的杂化类型为____，分子中σ键与π键的个数比为____，晶体类型是 ___，其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸（熔点为-2l℃，沸点为141℃）的主要原因：一是甘氨酸能形成内盐；二是____。

（3）NH3分子中的键角为107°，但在[Cu(NH3)4]2+离子中NH3分子的键角如图l所示，导致这种变化的原因是____

（4）亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量高、安全性能好的固体储氢材料，其晶胞结构如图2所示，若晶胞参数为d pm，密度为ρg/cm3，则阿伏加德罗常数NA=____（列出表达式）mol-l。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

2018 年 11 月《Nature Energy》报道了中科院大连化学物理研究所科学家用 Ni－BaH2/Al2O3、Ni－LiH 等作催化剂，实现了在常压、100~300℃的条件下合成氨。

(1)在元素周期表中，Li、O、H 三种元素的电负性由大到小的顺序为___________；Al 原子核外电子空间运动状态有 8 种，则该原子处于____(填“基态”或“激发态”)。

(2)氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位，也是重要的化工原料，可用于合成氨基酸、硝酸、TNT等。甘氨酸(NH2CH2COOH)是组成最简单的氨基酸，熔点为 182℃，沸点为 233℃。

①硝酸溶液中 NO3‑的空间构型为__________　　　 。

②甘氨酸中 N 原子的杂化类型为 ________，分子中σ键与π键的个数比为_________；其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸(熔点为－21℃，沸点为 141℃)的主要原因：一是甘氨酸能形成内盐，二是______________。

(3)[Cu(NH3)4]2+在实验室中制备方法如下：向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，请写出蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液的离子方程式___________________。

(4)X－射线衍射分析表明，由 Ni 元素形成的化合物 Mg2NiH4 的立方晶胞如图所示，其面心和顶点均被 Ni 原子占据，所有 Mg 原子的 Ni 配位数都相等。则 Mg 原子填入由 Ni 原子形成的 ___空隙中(填“正四面体”或“正八面体”)，填隙率是____。

(5)已知 Mg2NiH4 晶体的晶胞参数为 646.5 pm，液氢的密度为0.0708 g•cm－3。若以材料中氢的密度与液氢密度之比定义为储氢材料的储氢能力，在 Mg2NiH4 的储氢能力为____________(列出计算式即可)。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

据《自然·通讯》(Nature Communications)报道，我国科学家发现了硒化铜纳米催化剂在二氧化碳电化学还原法生产甲醇过程中催化效率高。铜和硒等元素化合物在生产、生活中应用广泛。

请回答下列问题：

(1)基态硒原子的价电子排布式为________；硒所在主族元素的简单氢化物中沸点最低的是________。

(2)电还原法制备甲醇的原理为2CO2+4H2O2CH3OH+3O2。

①写出该反应中由极性键构成的非极性分子的结构式________；

②标准状况下，V L CO2气体含有________个π键。

(3)苯分子中6个C原子，每个C原子有一个2p轨道参与形成大π键，可记为(π右下角“6”表示6个原子，右上角“6”表示6个共用电子)。已知某化合物的结构简式为，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，由此推知，该分子中存在大π键，可表示为_______，Se的杂化方式为________。

(4)黄铜矿由Cu+、Fe3+、S2-构成，其四方晶系晶胞结构如图所示。则Cu+的配位数为________；若晶胞参数a=b=524pm，c=1032pm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，该晶系晶体的密度是________g·cm-3(不必计算或化简，列出计算式即可)。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

中国科学家在合成氨（N2+3H22NH3△H<0）反应机理研究中取得新进展，首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系，并提出了“氮转移”催化机理。如图所示，下列说法不正确的是

A.转化过程中有非极性键断裂与形成

B.复合催化剂降低了反应的活化能

C.复合催化剂能降低合成氨反应的焓变

D.低温下合成氨，能提高原料转化率

高三化学单选题简单题查看答案及解析

中国科学家在合成氨（N2+3H22NH3△H<0）反应机理研究中取得新进展，首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系，并提出了“氮转移”催化机理。如图所示，下列说法不正确的是

A.转化过程中有非极性键断裂与形成

B.复合催化剂降低了反应的活化能

C.复合催化剂能降低合成氨反应的焓变

D.低温下合成氨，能提高原料转化率

高三化学单选题简单题查看答案及解析

（14分）I．科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

（1）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应：2N₂ (g)+6H₂O (l)4NH₃ (g)+3O₂ (g)     ΔH＝ a kJ·mol^－1

进一步研究NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

① 此合成反应的a________0 (填“＞”“＜”或“＝”)

② 已知：

N₂ (g) + 3H₂(g)2NH₃ (g)     ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1，

2H₂ (g) + O₂ (g)===2H₂O (l)       ΔH＝－571.6 kJ·mol^－1，

则2N₂ (g) + 6H₂O (l)4NH₃ (g) + 3O₂ (g)  ΔH＝________；

（2）用水稀释0.1 mol·L^－1氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是________（填字母标号）

II．工业生产中产生含SO₂的废气，经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙，硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、水泥等。

（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化成SO₃的热化学方程式为：

2SO₂ (g) + O₂(g)2SO₃ (g)     ΔH＝－196.0 kJ·mol^－1

① 容器体积不变时，为了提高SO₂的转化率，可采用的措施是________（填字母标号）

A．加入V₂O₅作催化剂    B．使用过量SO₂    C．高温    D．通入过量空气

② 某温度时，在一个容积为10L的密闭容器中充入4.0 molSO₂和2.0 molO₂，半分钟后达到平衡，并放出352.8kJ的热量。此时SO₂的转化率是________，该温度下的平衡常数K＝________；

（2）已知25℃时，Ksp(CaSO₄)＝7.10×10^－5。向0.100 L 含CaSO₄固体的溶液中加入2.22 gCaCl₂ 粉末充分搅拌，假设溶液的体积变化忽略不计，则溶液中CaSO₄固体的质量将________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，Ksp(CaSO₄)将________。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

(14分)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(混有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压强1.0×105 Pa、反应时间3 h)：

相应的热化学方程式如下：N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+ O2(g)　 △H＝+765.2 kJ/mol　 (I)

请回答下列问题：

(1)请在方框内的坐标系中，画出反应(I)在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3日生成量的建议：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)写出工业上用H2和N2直接合成NH3的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　 ，设在2.0 L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总物质的量之比)为4/7。计算该条件下N2的平衡转化率为　　　　　　　 ；反应的平衡常数K＝　　　　　　　　 (不要求写单位)。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析