2019年10月9日，瑞典皇家科学院将2019年度诺贝尔化学奖授予美国JohnB...

2019年10月9日，瑞典皇家科学院将2019年度诺贝尔化学奖授予美国JohnBGoodenough教授、M.stanleyWhittlingham教授和日本化学家AkiraYoshino，以表彰其在锂离子电池的发展方面作出的贡献。

（1）基态锂原子核外能量最高的电子所处能级的电子云轮廓图的形状为___；基态磷原子第一电离能比硫的___ (填“大”或“小”)，原因是___。

（2）实室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]来检验Fe3+，FeCl3与KSCN溶液混合，可得到配位数为5的配合物的化学式是___；

（3）磷酸(H3PO4)和亚磷酸(H3PO3)是磷元素的两种含氧酸。PO43-的空间构型为___；亚磷酸与NaOH反应只生成NaHPO3和NaH2PO3两种盐，则H3PO3的结构式为___。

（4）磷酸分子间脱水可生成多磷酸，其某一钙盐的结构如图所示：

由图推知该多磷酸钙盐的通式为__（用n表示重复单元数）

（5）氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。已知：氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与O2-紧邻且等距离的Fe2+数目为__；Fe2+与O2-最短核间距为___pm。

球形大基态磷原子的3p轨道处于半充满状态，较稳定 K2[Fe(SCN)5] 正四面体 (CaP2O6)n 6 pm 【解析】 (1)基态锂原子价电子排布式为2s1，电子最高占据2s能级，电子云轮廓图形为球形；基态磷原子的3p轨道处于半充满状态，较稳定，所以磷的第一电离能比硫大； (2)Fe3+与SCN-形成的配合物中，Fe3+提供空轨道，SCN-提供孤对电子作为配体，所以配位数为5的配离子为[Fe(SCN)5]2-，相应的配合物的化学式是K2[Fe(SCN)5]； (3)PO43-中P的价层电子对数为4+=4，无孤电子对，所以的空间构型为正四面体；亚磷酸H3PO3与NaOH反应只生成NaHPO3和NaH2PO3两种盐，说明亚磷酸含有2个羟基氢原子，另外的一个H、O直接与P相接，所以H3PO3的结构式为； (4)根据图知，其最小的重复部分为，据此判断形成盐的化学通式为 (CaP2O6)n； (5)以体心O2-研究，与O2-紧邻且等距离的Fe2+处于面心，共有6个；Fe2+与O2-的最短核间距等于晶胞棱长的，晶胞中Fe2+数目=8×+6×=4，O2-离子数目=1+12×=4，所以晶胞质量=g，设二者最短距离为a pm，则晶胞棱长=2a pm，晶胞的体积为(2a×10-10cm)3=8a3×10-30cm3，则：g=ρg•cm-3×8a3×10-30cm3，解得a=pm。

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考点分析：

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据公安部2019年12月统计，2019年全国机动车保有量已达3.5亿。汽车尾气排放的碳氢化合物、氮氧化物及碳氧化物是许多城市大气污染的主要污染物。

I.汽油燃油车上安装三元催化转化器，可有效降低汽车尾气污染。

（1）已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=−393.5kJ·mol−1

2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=−221.0kJ·mol−1

N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3=+180.5kJ·mol−1

CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式___。

（2）对于2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），在一定温度下，于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO，反应开始进行。

下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___（填字母代号）。

A.比值不变

B.容器中混合气体的密度不变

C.v（N2）正=2v（NO）逆

D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变

（3）使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO，装置如图2所示。

已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，写出阴极的电极反应式__。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理___。

（4）T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H<0。实验测得：v正=v(CO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(CO)·c(O2)，v逆=(CO2)消耗=k逆c2(CO2)，k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(CO)、n(O2)如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n(CO)/mol	2	1.2	0.8	0.4	0.4	0.4
n(O2)/mol	1.2	0.8	0.6	0.4	0.4	0.4

①T1温度时=___L/mol。

②若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆，则T2__T1(填“>”、“<”或“=")。

II.“低碳经济”备受关注，CO2的有效开发利用成为科学家研究的重要课题。在0.1MPa、Ru/TiO2催化下，将一定量的H2和CO2置于恒容密闭容器中发生反应X：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) △H<0

（5）为探究反应X的反应速率与浓度的关系，向恒容密闭容器中通入浓度均为1.0mol•L-1的H2与CO2。恒温条件下，根据相关数据绘制出反应速率与浓度关系曲线：v正～c（CO2）和v逆～c（H2O）。则与曲线v正～c（CO2）相对应的是如图___曲线。（填“甲”或“乙”）；该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，反应重新达到平衡，则此时曲线乙对应的平衡点可能为___（填字母）。

（6）温度为T时，向10L密闭容器中充入5molH2和CO2的混合气体，此时容器内压强为5P，两种气体的平衡转化率ɑ与的关系如图所示：

①图中CO2的平衡转化率可用表示___（L1或L2）

②该温度下，反应X的平衡常数Kp=___。

（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

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I.四溴化钛（TiBr4）可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体，熔点为38.3℃，沸点为233.5℃，具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题：

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II.过氧化钙溶于酸，极微溶于水，不溶于乙醇、乙醚和丙酮，通常可用作医用杀菌剂、消毒剂、防腐剂。已知从溶液中制得的过氧化钙带有8个结晶水，在100℃时会脱水生成米黄色的无水过氧化钙，而无水过氧化钙在349℃时会迅速分解生成CaO和O2。以下是一种用纯净的碳酸钙制备过氧化钙的实验方案。请回答下列问题：

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