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目前,应用可再生的电力将CO2电催化还原为高价值燃料和化学品,不仅在可再生能源转换技术中发挥着关键作用,并且还有助于减少CO2的排放。据资料表明,将硼(B)和氮(N)原子掺杂非金属石墨炔能高效电催化还原CO2生成CH4和C2H4。回答下列问题:
(1)氨硼烷(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,其中N原子的价电子轨道表示式为
;1个氨硼烷分子中有
1
1
个配位键,共用电子对由
N
N
(用元素符号表示)原子提供;氨硼烷在催化剂作用下水解,释放H2并产生B3O63-,其中B3O63-的结构如图所示。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由变为
sp2
sp2

(2)CH4、H2O、CO2的键角由大到小的顺序为
CO2>CH4>H2O
CO2>CH4>H2O
,B、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为
N>O>C>B
N>O>C>B

(3)碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积,然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图1为一种超导体的面心立方晶胞,C60分子占据顶点和面心处,K+占据的是C60分子围成的
正四面体
正四面体
(填几何空间构型,下同)空隙和
正八面体
正八面体
空隙;若C60分子的坐标参数分别为A(0,0,0),B(
1
2
,0,
1
2
),C(1,1,1),则距离A位置最近的阳离子坐标参数为
1
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
4


(4)碳的一种同素异形体——石墨,其晶体结构及晶胞如图2、图3所示。则石墨晶胞含碳原子个数为
4
4
;已知石墨的密度为ρg•cm-3,C-C键键长为rcm,阿伏加德罗常数的值为NA,计算石墨晶体的层间距d为
16
3
3
ρ
r
2
N
A
16
3
3
ρ
r
2
N
A
cm。

【答案】;1;N;sp2;CO2>CH4>H2O;N>O>C>B;正四面体;正八面体;(
1
4
1
4
1
4
);4;
16
3
3
ρ
r
2
N
A
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:16引用:1难度:0.6
相似题
  • 1.A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如下:
    ①A的周期序数等于其主族序数;
    ②B、D原子的L层中都有两个未成对电子;
    ③E元素原子最外层电子排布式为(n+1)Sn(n+1)Pn-1
    ④F原子有四个能层,K、L、M全充满,最外层只有一个电子.
    试回答下列问题:
    (1)基态E原子中,电子占据的最高能层符号为
     
    ,F的价层电子排布式为
     

    (2)B、C、D的电负性由大到小的顺序为
     
    (用元素符号填写),C与A形成的分子CA3的VSEPR模型为
     

    (3)B和D分别与A形成的化合物的稳定性:BA4小于A2D,原因是
     

    (4)以E、F的单质为电极,组成如图1所示的装置,E极的电极反应式为
     

    (5)向盛有F的硫酸盐FSO4的试管里逐滴加入氨水,首先出现蓝色沉淀,继续滴加氨水,蓝色沉淀溶解,得到深蓝色溶液,再向深蓝色透明溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体.蓝色沉淀溶解的离子方程式为
     

    (6)F的晶胞结构(面心立方)如图2所示:已知两个最近的F的距离为acm,F的密度为
     
    g/cm3(阿伏加德罗常数用NA表示,F的相对原子质量用M表示)

    发布:2025/1/18 8:0:1组卷:14引用:2难度:0.5
  • 2.碳及其化合物有着重要用途。回答下列问题:
    (1)基态碳原子的价层电子排布图为
     

    (2)在CH2=CHCN中,碳原子的杂化方式有
     
     
    ,所含σ键数目和π键数目之比为
     

    (3)甲烷、水、氨气中C、O、N原子均采用sp3杂化方式,VSEPR模型均为正四面体构型,比较三者键角的大小
     
    (由大到小,用H一R-H表示),其原因是
     

    (4)C60室温下为紫红色固体,不溶于水,能溶于四氯化碳等非极性溶剂。据此判断C60的晶体类型是
     

    (5)C60晶胞结构如图,C60分子处于顶点和面心。已知:C60晶胞棱长为14.20Å (1Å=10-8cm),则C60的晶体密度为
     
    g/cm3
    C60体中存在正四面体空隙(例如1、3、6、7四点构成)和正八面体空隙(例如3、6、7、8、9、12六点构成),则平均每一个C60晶胞中有
     
    个正四面体空隙和4个正八面体空隙。当碱金属元素全部占满所有空隙后,这类C60掺杂物才具有超导性。若用金属铯(Cs)填满所有空隙,距离最近的两个Cs原子间的距离为
     
     Å。

    发布:2025/1/5 8:0:1组卷:53引用:2难度:0.4
  • 3.铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。
    (1)基态Fe原子的价层电子的电子排布图为
     
    ;其最外层电子的电子云形状为
     

    (2)(NH42Fe(SO42•6H2O俗称摩尔盐
    ①NH4+电子式为
     

    ②N、O两元素的第一电离能由大到小的顺序为
     
    (用元素符号表示)
    ③SO42-中S原子的杂化方式为
     
    ,VSEPR模型名称为
     

    (3)K3[Fe(CN)6]晶体中中心原子的配位数为
     
    ;晶体的配位体为
     
    (用化学符号表示)
    (4)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为
     
    g•cm-3

    发布:2025/1/5 8:0:1组卷:7引用:1难度:0.7
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