【化学---选修3：物质结构与性质(15分)】“可燃冰”是蕴藏于海底的一种潜在能源。它由盛...

【化学---选修3：物质结构与性质(15分)】“可燃冰”是蕴藏于海底的一种潜在能源。它由盛有甲烷、氮气、氧气、硫化氢等分子的水分子笼构成。

（1）水分子间通过　　　　 相互结合构成水分子笼。N、O、S元素第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　 (填元素符号)。

（2）从海底取得的“多金属结核”样本，样本中含铁、锰等多种金属。

①基态铬原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　 。

②金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。

（3）胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O) 4]SO4·H2O，其结构示意图如下：

①写出基态Cu2＋的核外电子排布式　　　　　 。

②胆矾中含有的粒子间作用力是　　　　　 (填序号)。

a．离子键　

b．极性键　

c．金属键　

d．配位键　　

e．氢键　　

f．非极性键

③在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，指出1 mol CN－中π键的数目为　　　　　 。

胆矾受热分解得到铜的某种氧化物，其晶胞结构如上图所示，则氧的配位数是　　　　 。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

【化学---选修3：物质结构与性质（15分）】“可燃冰”是蕴藏于海底的一种潜在能源。它由盛有甲烷、氮气、氧气、硫化氢等分子的水分子笼构成。

（1）水分子间通过　　　　 相互结合构成水分子笼。N、O、S元素第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　 （填元素符号）。

（2）从海底取得的“多金属结核”样本，样本中含铁、锰等多种金属。

①基态铬原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　 。

②金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。

（3）胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O) 4]SO4·H2O，其结构示意图如下：

①写出基态Cu2+的核外电子排布式　　　　　 。

②胆矾中含有的粒子间作用力是　　　　　 （填序号）。

a.离子键　

b．极性键　

c．金属键　

d．配位键　　

e．氢键　　

f．非极性键

③在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，指出1molCN-中键的数目为　　　　　 。胆矾受热分解得到铜的某种氧化物，其晶胞结构如上图所示，则氧的配位数是　　　　 。

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（化学---选修3：物质结构与性质）“可燃冰”是蕴藏于海底的一种潜在能源。它由盛有甲烷、氮气、氧气、硫化氢等分子的水分子笼构成。

（1）水分子间通过______相互结合构成水分子笼。N、O、S元素第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号)。

（2）从海底取得的“多金属结核”样本，样本中含铁、锰等多种金属。

①基态铬原子的电子排布式为________________。

②金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。

（3）胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O) 4]SO4·H2O，其结构示意图如下：

①写出基态Cu2＋的核外电子排布式_______。

②胆矾中含有的粒子间作用力是_______(填序号)。

a．离子键

b．极性键

c．金属键

d．配位键　

e．氢键　

f．非极性键

③在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，指出1 mol CN－中π键的数目为_______。

胆矾受热分解得到铜的某种氧化物，其晶胞结构如上图所示，则氧的配位数是_____。

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“可燃冰”是蕴藏于海底的一种潜在能源。它由盛有“甲烷、氦气、氧气、硫化氢”等分子的“水分子笼”构成。

（1）水分子间通过_________作用相互结合构成水分子笼。N、O、S元素第一电离能由大到小的顺序为________（填元素符号）。

（2）从海底取得的“多金属结核”样本中含“铁、锰、铬”等多种金属。

①基态个原子（Cr）的电子排布式为__________。

②金属铁的晶体在不同温度下由两种堆积方式，晶胞分别如图1所示。在面心立方晶胞和体心立方晶胞中试剂含有的Fe原子个数之比为____________；已知，铁原子的半径为1.27×10-8cm，请计算金属铁的面心立方晶胞的晶体密度为__________g/cm3（结果保留一位小数）。

（3）胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu（H2O）4]SO4·H2O，图2是[Cu（H2O）4]SO4·H2O的结构示意图。

①写出基态Cu2+的核外电子排布式______________。

②胆矾晶体中不存在的作用力类型有__________（填序号）。

a．离子键　 b．极性键　 c．金属键　 d．配位键　 e.氢键　 f.非极性键

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（14分）化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。

（1）蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体．被称之为“未来能源”。在25℃、101 kPa下，1g甲烷完全燃烧生成和液态水时放热55.6 kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为 ______：相同条件下，356 g可燃冰（分子式为CH4·9H2O，Mr＝178）释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出的热量为_______kJ。

（2）二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源，具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制各二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：

甲醇合成反应：

（Ⅰ）CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）　　 △H1＝－90.1kJ•mol-1

（Ⅱ）CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）　 △H2＝－49.0kJ•mol-1

水煤气变换反应：（Ⅲ）CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2 （g） △H3＝－41.1kJ•mol-1

二甲醚合成反应：（Ⅳ）2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H4＝－24.5kJ•mol-1

①分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响___________________________________。

②由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为：__________________。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_________________________________。

（3）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为______________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生________电子的电量。

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化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。

（1）蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。2017年我国在南海北部进行的可燃冰采取试验获得成功，标志着我国成为第一个实现在海域可燃冰试开采中获得连续稳定燃气的国家。已知：25℃、101 kPa下，1 g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为_____________。相同条件下，356 g可燃冰(分子式为CH4·9H2O，Mr= 178 )释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出的热量为_____kJ。

（2）二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源，具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：

甲醇合成反应：（i）CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)  △H1=-90.1 kJ/ mol

（ii）CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)  △H2=-49.0kJ/ mol

水煤气变换反应： (iii) CO(g)+ H2O(g) CO2(g) + H2(g)   △H3=-41.1kJ/mol

二甲醚合成反应：(iv) 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)　 △H4= -24.5kJ/ mol

①分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响____________________。

②由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为：______________。 根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响__________________________。

（3）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为____ ，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生______个电子的电量。

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蕴藏在海底的大量“可燃冰”，其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气（CO、H2），再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法：

① CH4(g)＋H2O (g)＝CO (g)＋3H2(g)　　 △H1＝+206．2kJ·mol-1

② CH4(g)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2(g)　　 △H2=－35．4 kJ·mol-1

③ CH4 (g)＋2H2O (g)＝CO2 (g)＋4H2(g)　　 △H3＝+165．0 kJ·mol-1

（1）CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为　　　　　　　　　　 。

（2）从原料、能源利用的角度，分析作为合成甲醇更适宜的是反应　　　 　　 　　　 。（填序号）

（3）也可将CH4设计成燃料电池，来解决能源问题，如图装置所示。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷VL。

①0＜V≤33．6L时，负极电极反应为　　 　　　　 　 。

②33．6L<V≤67．2L时，电池总反应方程式为　　　　 　　　　 　 。

③V=44．8L时，溶液中离子浓度大小关系为　　　 　　　　　　 　 。

（4）工业合成氨时，合成塔中每产生1molNH3，放出46．1kJ的热量。某小组研究在上述温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：

下列叙述正确的是　　　 　　　 　 （填字母序号）。

a．平衡时，两容器中H2的体积分数相等

b．容器②中反应达平衡状态时，Q＞73．76kJ

c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等

d．平衡时，容器中N2的转化率：①<②

e．两容器达到平衡时所用时间t1>t2

（5）下图是在反应器中将N2和H2按物质的量之比为1:3充入后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。

①上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是　　　　 　　　 　　 。

②M点对应的H2转化率是　　　 　　　 　　 。

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蕴藏在海底的大量“可燃冰”，其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气(CO、H2)，再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法：

①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　　 ΔH1=+206.2kJ·mol-1

②CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g)　　　 ΔH2=-35.4kJ·mol-1

③CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)　　　 ΔH3=+165.0kJ·mol-1

（1）CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为__。

（2）从原料、能源利用的角度，分析以上三个反应，作为合成甲醇更适宜的是反应__(填序号)。

（3）也可将CH4设计成燃料电池，来解决能源问题，如图装置所示。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷VL。

①0<V≤33.6L时，负极电极反应式为__。

②33.6L<V≤67.2L时，电池总反应方程式为__。

③V=44.8L时，溶液中离子浓度大小关系为__。

（4）工业合成氨时，合成塔中每产生1molNH3，放出46.1kJ的热量。某小组研究在上述温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下表：

①容器Ⅰ中，0～t1时间的平均反应速率v(H2)=__。

②下列叙述正确的是__(填字母)。

a.平衡时，两容器中H2的体积分数相等

b.容器Ⅱ中反应达到平衡状态时，Q>73.76

c.反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等

d.平衡时，容器中N2的转化率：Ⅰ<Ⅱ

e.两容器达到平衡时所用时间：t1>t2

（5）如图是在反应器中将N2和H2按物质的量之比为1∶3充入后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的体积分数随压强的变化曲线。

①曲线a对应的温度是__。

②图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是__。

③M点对应的H2转化率是__。

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蕴藏在海底的大量“可燃冰”，其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气（CO、H2），再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法：

① CH4(g）＋H2O (g）＝CO (g）＋3H2(g）　　 △H1＝+206.2kJ·mol-1

② CH4(g）＋1/2O2(g）＝CO(g）＋2H2(g）　　 △H2=－35.4 kJ·mol-1

③ CH4 (g）＋2H2O (g）＝CO2 (g）＋4H2(g）　 △H3＝+165.0 kJ·mol-1

（1）CH4(g）与CO2 (g）反应生成CO(g）和H2(g）的热化学方程式为　　　　 　　 　　 。

（2）从原料、能源利用的角度，分析四个反应，作为合成甲醇更适宜的是反应 　　 　　　 。（填序号）

（3）也可将CH4设计成燃料电池，来解决能源问题，如下图装置所示。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷VL。

①0＜V≤33.6L时，负极电极反应为　　　　　　　 。

②33.6L<V≤67.2L时，电池总反应方程式为　　　　　　　 。

③V=44.8L时，溶液中离子浓度大小关系为　　　　 　　 　 。

（4）工业合成氨时，合成塔中每产生1molNH3，放出46.1kJ的热量。

某小组研究在上述温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：

①容器①中，0-t1时间的平均反应速率为υ(H2）=　　　　　　　　 。

②下列叙述正确的是　　 　　 　　 （填字母序号）。

a．平衡时，两容器中H2的体积分数相等

b．容器②中反应达平衡状态时，Q＞73.76kJ

c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等

d．平衡时，容器中N2的转化率：①<②

e．两容器达到平衡时所用时间t1>t2

（5）下图是在反应器中将N2和H2按物质的量之比为1:3充入后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的体积分数随压强的变化曲线。

①曲线a对应的温度是　　　 　　 　　 。

②上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是　　　　 　　　 　　 。

③M点对应的H2转化率是　　　　　 。

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