以北京大学马丁教授为代表的多个团队，研发出了高效的铁基（如、、、）费托合成催化剂，以和为原...

以北京大学马丁教授为代表的多个团队，研发出了高效的铁基（如、、、）费托合成催化剂，以和为原料可高产率合成烯烃、烷烃，如、，为煤的气化、液化使用开拓了新途径。

⑴中能量最高的能级上的电子云有__________种伸展方向，位于不同方向中运动的电子的能量大小关系是_______________。当原子电子排布由时，体系的能量_________（填“增大”或“减小”）。

⑵、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________；分子中碳原子的杂化轨道类型为________________；题干所述反应中分子中断裂的化学键类型为__________（填字母）。

A．2个σ键、1个键B．1个σ键、2个键C．非极性键

⑶新戊烷分子中5个碳原子形成的空间构型是_______________，该分子是________（填“极性”或“非极性”）分子。随着烃分子中碳原子数目的增加，同系物的沸点升高，其原因是_________。

⑷碳、铁之间可形成多种化合物，其中一种化合物的晶体结构（面心立方结构）如图所示：

则编号为①的原子的坐标为_____________；该化合物的化学式为_____________；设该晶体的晶胞参数为，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为____________________（列出计算式即可）。

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2018年3月南开大学教授叶萌春及其团队借助廉价金属镍和苯基硼酸共催化的烯基化反应，首次实现烯丙醇高效、绿色合成重大突破。成果也在最新一期《德国应用化学》上发表。丙烯醇的结构简式为CH2=CH-CH2OH。请回答下列问题：

（1）基态镍原子的价电子排布式为___________________。

（2）1 mol CH2=CH-CH2OH含____molσ键，烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为____。

（3）丙醛（CHCH2CHO）的沸点为49℃，丙烯醇（CH2=CHCH2OH）的沸点为91℃，二者相对分子质量相等，沸点相差较大的主要原因是_______________________________。

（4）羰基镍[Ni(CO)4)用于制备高纯度镍粉，它的熔点为-25℃，沸点为43℃。羰基镍晶体类型是_________。

（5）Ni2+能形成多种配离子，如[Ni(NH3)6]2+、[Ni(CN)2]2-和[Ni(SCN)2]-等。NH3的空间构型是_____________。

（6）NiO与NaCl的晶胞结构相似，如图所示，阴离子采取面心立方堆积，阳离子填充在位于阴离子构成的空隙中。

①氧化镍晶胞中原子坐标参数：A（0，0，0）、B（1，1，0），则C原子坐标参数为____________。

②已知：氧化镍晶胞密度为dg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则Ni2+半径为__________nm（用代数式表示）。

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费托合成是以合成气(CO 和 H2 混合气体)为原料在催化剂和适当条件下合成烯烃(C2~C4)以及烷烃(CH4、C5~C11、C12~C18 等，用Cn H2n+2 表示)的工艺过程。

已知：① 2CO(g) +O2(g) =2CO2 (g)　 △H1 =a

②2H2(g) + O2(g)=2H2O(g)　 △H2 =b

③

回答下列问题：

(1)反应(2n +1)H2 (g)+nCO(g)=CnH2n+2(g)+nH2O(g)的 △H_____。(用含有a、b、c、n 的式子表示)

(2)费托合成产物碳原子分布遵循 ASF 分布规律。碳链增长因子(α)是描述产物分布的重要参数，不同数值对应不同的产物分布。ASF 分布规律如图，若要控制 C2~C4 的质量分数 0.48~0.57，则需控制碳链增长因子(α)的范围是________。

(3)近期，我国中科院上海高等研究院在费托合成烃的催化剂上取得重大进展。如图所示，Co2C作催化剂的规律是：选择球形催化剂时_____，选择平行六面体催化剂时_____。

(4)中科院大连化物所研究团队直接利用CO2 与H2 合成甲醇。一定条件下，向 2L 恒容密闭容器中充入1molCO2和 2mol H2发生反应“CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H”。CO2 的平衡转化率(α)与温度(T)的关系如图所示。

①判断△H_______0。(填“大于”“小于”或“等于”)

②500 K 时，反应 5 min 达到平衡。计算 0~5 min 用H2O 表示该反应的化学反应速率为_________，该反应的平衡常数为__________。

③500 K 时，测定各物质的物质的量浓度分别为 c(CO2)=0.4 mol/L、c(H2) = 0.2 mol/L、c(CH3OH) = 0.6 mol/L、c(H2O) = 0. 6 mol/L，此时反应____　　　 (填“是”或“否”) 达到平衡，理由是_____　　 。

④一定条件下，对于反应 CO2(g) + 3H2(g)⇌CH3OH(g) + H2O(g)。下列说法中不能表明反应达到平衡的是_____。

a.恒温恒容下，c(CH3OH)=c(H2O)

b.恒温恒容下，体系的压强保持不变

c.恒温恒容下，体系的平均摩尔质量不变

d.相同时间内，断裂 H－H 键和断裂 H－O 键之比 1：1

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据科技日报网报道南开大学科研团队借助镍和苯基硼酸共催化剂，首次实现丙烯醇高效、绿色合成。丙烯醇及其化合物可合成甘油、医药、农药、香料，合成维生素E和KI及天然抗癌药物紫杉醇中都含有关键的丙烯醇结构。丙烯醇的结构简式为CH2=CH－CH2OH。请回答下列问题：

(1)基态镍原子的电子排布式为____________________________________________。

(2)1 mol CH2=CH－CH2OH中σ键和π键的个数比为___________，丙烯醇分子中碳原子的杂化类型为___________。

(3)丙醛(CH3CH2CHO的沸点为49℃，丙烯醇(CH2=CHCH2OH)的沸点为91℃，二者相对分子质量相等，沸点相差较大的主要原因是______________________。

(4)羰基镍[Ni(CO)4]用于制备高纯度镍粉，它的熔点为－25℃，沸点为43℃。羰基镍晶体类型是___________。

(5)Ni2+能形成多种配离子，如[Ni(NH3)6]2+、[Ni(SCN)3]－和[Ni(CN)4]2－等。[Ni(NH3)6]2+中心原子的配位数是___________ ，与SCN-互为等电子体的分子为___________。

(6)“NiO”晶胞如图所示。

①氧化镍晶胞中原子坐标参数：A(0，0，0)、B(1，1，0)，则C原子坐标参数为___________。

②已知：氧化镍晶胞密度为dg/cm3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则Ni2+半径为___________nm(用代数式表示)。

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据科技日报网报道南开大学科研团队借助镍和苯基硼酸共催化剂，首次实现丙烯醇高效、绿色合成。丙烯醇及其化合物可合成甘油、医药、农药、香料，合成维生素E和KI及天然抗癌药物紫杉醇中都含有关键的丙烯醇结构。丙烯醇的结构简式为CH2=CH-CH2OH。请回答下列问题：

（1）基态镍原子的电子排布式为___。

（2）1molCH2=CH-CH2OH中σ键和π键的个数比为___，丙烯醇分子中碳原子的杂化类型为___。

（3）丙醛(CH3CH2CHO的沸点为49℃，丙烯醇(CH2=CHCH2OH)的沸点为91℃，二者相对分子质量相等，沸点相差较大的主要原因是___。

（4）羰基镍[Ni(CO)4]用于制备高纯度镍粉，它的熔点为-25℃，沸点为43℃。羰基镍晶体类型是___。

（5）Ni2+能形成多种配离子，如[Ni(NH3)6]2+、[Ni(SCN)3]-和[Ni(CN)2]2-等。[Ni(NH3)6]2+中心原子的配位数是___，与SCN-互为等电子体的分子为___。

（6）“NiO”晶胞如图所示。

①氧化镍晶胞中原子坐标参数：A(0，0，0)、B(1，1，0)，则C原子坐标参数为___。

②已知：氧化镍晶胞密度为dg⋅cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则Ni2+半径为___nm(用代数式表示)。

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2020年1月，南开大学研究团队“高效手性螺环催化剂的发现”获得2019年度国家自然科学技术一等奖，含多种金属元素的催化剂正在刷新合成化学的新高度。

回答下列问题：

（1）形成“刚性”螺环的元素是碳，基态碳原子的价电子轨道表达式是___。

（2）如图是一种简单螺环烃，分子中碳原子的杂化方式为___，分子中___（填“含”或“不含”）手性碳原子。

（3）铁及其化合物羰基铁[Fe(CO)5]常用作催化剂。

①1mol Fe(CO)5分子中含有的σ键数目为____，写出一种与CO互为等电子体的离子___。

②Fe(CO)5是一种浅黄色液体，熔点-20℃，沸点103℃，热稳定性较高，易溶于苯等有机溶剂，不溶于水。Fe(CO)5是___（填“极性”或“非极性”）分子；配体CO提供孤电子对的原子是C而不是O，原因是____。

③如图是某Fe单质的晶胞模型。已知晶体密度为d g·cm-3，则铁原子的半径为___nm（用含有d、NA的代数式表示）。

（4）在某些过渡金属的羰基化合物中，中心原子的价电子数与配体提供的电子数之和满足“18e-结构规则”。羰基铁与羰基镍的化学式分别为Fe(CO)5和Ni(CO)4，则羰基铬的化学式是___。

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CO2的固定和转化是世界性课题。兰州大学景欢旺教授团队巧妙设计构建了系列新型光电催化人工光合成体系——光电催化池，p-n半导体异质结催化CO2在水中直接制备长碳链有机物并放出氧气，原理如图，下列说法不正确的是

A.电极1的电势比电极2的电势高

B.该设计向大自然学习，模仿植物的光合作用

C.电子从a极流到电极1，从电极2流到b极

D.负极区，p-n为催化剂，CO2发生还原反应生成长碳链有机物

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（1）据科技日报网报道，南开大学科研团队借助镍和苯基硼酸共催化剂，首次实现烯丙醇高效、绿色合成。烯丙醇的结构简式为。请回答下列问题：

①基态镍原子的价电子排布式为________。

②键，烯丙醇分子中碳原子的杂化类型是__________。

（2）乙炔是有机合成的一种重要原料。实验室可用与水反应得到乙炔。

①将乙炔通入溶液中生成红棕色沉淀。基态的核外电子排布式为____。

②乙炔与反应可得丙烯腈（），丙烯腈分子中碳原子的的杂化轨道类型是_______，分子中含有键的数目为___________。

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化学与能源开发、环境保护、资源利用、生产生活密切相关。下列说法错误的是（　　 ）

A．研发使用高效催化剂，可提高反应中原料的转化率

B．绿色化学的核心是在化学合成中将原子充分利用，从源头上减少或消除污染

C．高纯硅及其氧化物在太阳能电池及信息高速传输中有重要应用

D．SO2是大气污染物，但葡萄酒中都含有一定量的SO2，SO2既可杀菌又可用来保鲜

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化学源于生活，又高于生活。下列说法正确的是

A.绿色化学的核心是在化学合成中将原子充分利用，转化为新的原子

B.研发使用高效催化剂，可提高反应中原料的转化率

C.高纯度的晶体桂可以制备晶体管等半导体、电脑芯片

D.酒精、NaCl溶液、溶液、浓都可使蛋白质发生变性

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