向X区移动，因此X区溶液为酸性溶液，故“某极电解液”为X极；
++-②在负极区，H发生还原反应产生氢气，因此阴极电极反应式为2H+2e=H2↑；
③H+向X电极移动，Cl-移向X电极区，Na+移向Z电极区，OH-向Z电极区移动，所以X电极区产生HCl，Z电极区产生NaOH，反应产生的HCl、NaOH又可以在酸溶、碱溶中使用，故流程中可循环利用的物质有HCl、NaOH。
【点睛】本题通过物质制备工艺流程，考查了物质的化学性质、沉淀溶解平衡原理的应用、电解原理的应用等知识，掌握物质的化学性质和化学反应基本原理是解题关键。
10.苯乙烯是一种重要的化工原料，可采用乙苯催化脱氢法制备，反应如下：(g)+H2(g) △H=+17.6kJ/mol
(1)在刚性容器中要提高乙苯平衡转化率，可采取的措施有______
(g)
(2)实际生产中往刚性容器中同时通入乙苯和水蒸气，测得容器总压和乙苯转化率随时间变化结果如图所示。
①平衡时，p(H2O)=_____kPa，平衡常数Kp=_____kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)
②反应速率V=V正-V逆=k正P乙苯-k逆p苯乙烯p氢气，k正、k逆分别为正逆反应速率常数。计算a处的(3)O2气氛下乙苯催化脱氢同可时存在以下两种途径：
v正 ______。
v逆
①a=________。
②途径I的反应历程如图所示，下列说法正确的是_____ a.CO2为氧化剂 b.状态1到状态2形成了O-H键
c.中间产物只有() d.该催化剂可提高乙苯的平衡转化率
③pCO2与乙苯平衡转化率关系如图分析，pCO2为15kPa时乙苯平衡转化率最高的原因______。
【答案】 (1). 升温、降压、及时移去产物 (2). 80 (3). 45 (4). 2.5 (5). 159.2 (6). a、b (7). 当p(CO2)<15kPa，随着CO2压强增大，反应物浓度增大，促进平衡向右移动；当p(CO2)>15kPa，过多的CO2会造成催化剂表面乙苯的吸附下降 【解析】 【分析】
(1)根据该反应的正反应为气体体积扩大的吸热反应，用平衡移动原理分析解答；
(2)①先根据压强增大数值计算反应的乙苯，然后根据乙苯的转化率计算混合气体中乙苯的含量，进而可得出水蒸气的含量，将各组分物质的量带入平衡常数表达式可得Kp； ②根据平衡时V正=V逆计算出应的数值；
(3)①根据盖斯定律计算；②结合反应历程及化学平衡移动原理分析；③根据CO2是反应物，结合反应物的浓度对化学平衡移动的影响及CO2在催化剂表面的吸附作用分析判断。
【详解】(1)根据该反应的正反应为气体体积扩大的吸热反应，根据平衡移动原理可知：要提高乙苯的转化率，可采取的措施为升高温度、降低压强及时移去产物等方式；
(2)反应开始总压强为100，反应达到平衡时增大为115，增大了15，说明乙苯反应了15，由于乙苯的转化率为75，因此反应开始时乙苯的含量为15÷0.75=20，故H2O蒸气占80；
根据上述分析可知：平衡时n(乙苯)=20-15=5，n(苯乙烯)=n(H2)=15，则根据平衡常数的含义，物质的量的比等于气体的压强比，因此用平衡分压表示的平衡常数Kp=
k正，再根据a点时反应混合物中个组分的物质的量带入速率公式及可得到相k逆15?15=45； 5②可逆反应(g)
(g)+H2(g)达到平衡时，正反应与逆反应速率相等，此时乙苯为5，苯
k正p?苯乙烯??p?氢气??乙烯、氢气为15，k正P乙苯=k逆p苯乙烯p氢气，=45；在a点时压强为112，则说明k逆p?乙苯?k正p?乙苯?p?乙苯?v正k正?此时乙苯为8，苯乙烯、氢气为12，所以==
v逆k逆p?苯乙烯??p?氢气?k逆p?苯乙烯??p?氢气?=45×
8=2.5；
12?12(3)①反应过程中能量变化与反应途径无关，只与物质的始态和终态有关，根据图示可知反应热a=117.6kJ/mol+41.6kJ/mol=+159.2kJ/mol；
②a.CO2与乙苯反应后变为CO，C元素化合价降低，C获得电子，因此CO2为氧化剂,a正确； b.根据图示可知由状态1到状态2形成了O-H键，b正确； c.由反应历程可知中间产物除了(
)，还有
，c错误；
d.催化剂对化学平衡移动无影响，因此不能改变乙苯的转化率，d错误； 故合理选项是ab；
③乙苯与CO2发生可逆反应产生苯乙烯、H2O、CO，在p(CO2)<15kPa，随着CO2压强增大，反应物浓度增大，促进平衡向右移动；当p(CO2)>15kPa，过多的CO2吸附在催化剂表面，会造成催化剂表面乙苯的吸附下降，又导致其转化率降低。
11.UO2与铀氮化物是重要的核燃料，已知：3(NH4)4[UO2(CO3)3]回答下列问题：
(1)基态氮原子价电子排布图为______。
(2)反应所得气态化合物中属于非极性分子的是_______(填化学式)。
3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑
(3)某种铀氮化物的晶体结构是NaCl型。NaCl的Bom-Haber循环如图所示。已知：元素的一个气态原子获得电子成为气态阴离子时所放出的能量称为电子亲和能。下列有关说法正确的是________(填标号)。
a.Cl-Cl键的键能为119.6kJ/mol b.Na的第一电离能为603.4kJ/mol c.NaCl的晶格能为785.6kJ/mol d.Cl的第一电子亲和能为348.3kJ/mol
(4)依据VSEPR理论推测CO32-的空间构型为_________。分子中的大丌键可用符号丌m表示，其中m代表参
2-与形成大丌键的原子数，n代表参与形成大丌键的电子数(如苯分子中的大丌键可表示为丌6)，则CO3中的
6n大丌键应表示为_____
(5)UO2可用于制备UF4：2UO2+5NH4HF22UF4·2NH4F+3NH3↑+4H2O，其中HF2
结构表示为
[F—H…F]-，反应中断裂的化学键有_______ (填标号)。 a.氢键 b.极性键 c.离子键 d.金属键 e.非极性键 (6)铀氮化物的某两种晶胞如图所示：
①晶胞a中铀元素的化合价为__________，与U距离相等且最近的U有_______个。
3
②已知晶胞b的密度为dg/cm，U原子的半径为r1cm，N原子的半径为为r2cm，设NA为阿伏加德罗常数的
值，则该晶胞的空间利用率为___________(列出计算式)。 【答案】 (1).
6d (4). 平面三角形 (5). Π4 (6). b、 (2). CO2 (3). c、
444??r13?8??r2333c (7). +3 (8). 12 (9).
14?8?4?238×100%
dNA【解析】 【分析】
的(1)先根据构造原理，书写N的核外电子排布式，然后可根据各个能级具有的轨道数及轨道电子填充电子规律，得到基态氮原子价电子排布图；
(2)反应所得气态化合物分子有NH3、CO2、N2、H2O，根据分子是否对称判断是否为非极性分子； (3)根据图示的能量变化结合化学基本概念分析判断；
(4)根据价层电子对互斥理论分析判断；C原子、O原子有平行的p轨道，价电子总数为4+2+6×3=24，单电3-4×3=6，为4原子、6电子形成的大π键； 子数=24-2×
(5) NH4HF2为离子晶体，含有离子键，HF2-含有氢键和共价键，NH4+中含有配位键和共价键；
(6)①用均摊方法计算a中U、N原子个数比，然后根据N元素化合价分析U元素化合价；在晶体中与U距离相等且最近的U原子在晶胞面心，然后根据通过一个U原子的晶胞数及重合数目计算其微粒数目； ②先计算1个晶胞中含有的U、N原子数目，然后计算晶胞的体积及一个晶胞中含有的U、N原子数目的总体积，最后根据原子体积占总体积的百分比可得其空间利用率。
223
【详解】(1)N是7号元素，根据构造原理，可得其核外电子排布式1s2s2p，其价电子的轨道表达式为
；
(2)反应所得气态化合物分子有NH3、CO2、N2、H2O，NH3、H2O的空间排列不对称，正负电荷的重心不重合，属于极性分子，CO2、N2的空间排列对称，分子中正负电荷重心重合，是非极性分子，其中CO2是非极性化合物分子；
(3) a.Cl-Cl键的键能为2×119.6kJ/mol=239.2kJ/mol，a错误； b.Na的第一电离能为495.0kJ/mol，b错误； c.NaCl的晶格能为785.6kJ/mol，c正确； d.Cl的第一电子亲和能为348.3kJ/mol，d正确； 故合理选项是cd；
(4) CO32-的价层电子对数为3+
4?2?3?2=3，因此CO32-空间构型为平面三角形；
2C原子、O原子有平行的p轨道，价电子总数为4+2+6×3=24，单电子数=24-2×3-4×3=6，为4原子、6电子形成的大π键，大π键为Π4；
(5) NH4HF2为离子晶体，含有离子键，HF2-含有氢键和共价键，NH4+中含有配位键和共价键，所以NH4HF2中所含作用力有：a、b、c、d，反应中断裂的化学键有b、c；
(6)①晶胞a中U原子个数8×+6×=4；含有N原子个数为：12×+1=4，因此一个晶胞中含有U、N原子个数均为4个，化学式为UN，由于N原子最外层有5个电子，N化合价为-3价，所以U元素的化合价为
6181214
相关推荐：
loading