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    7．C、N、O、Cl是重要的非金属元素，它们的单质和化合物有重要应用．请问：
    （1）C、N、O、Cl四种元素中基态原子未成对电子数最多的是N，C、O、Cl原子得到电子时放出热量，而N原子得到电子却吸收热量的原因是N原子核外电子处于半充满状态，是稳定状态．
    （2）NO3-的空间构型为平面三角形；H2O分子中∠HOH键角小于NH3分子中∠HNH键角的原因是H2O有两对孤对电子，NH3只有一对孤对电子；由于孤对电子的电子云比成键电子对在空间的伸展大，对成键电子有更强的排斥作用，致使分子的键角变小．
    （3）CO可形成多种配位化合物，CO的结构式为，与CO互为等电子体且带1个单位负电荷的阴离子化学式为CN-．
    （4）如图是几种碳的同素异形体，它们的碳原子都是sp2杂化；富勒烯C60的晶胞属于面心立方堆积，则每个C60晶胞中有240个碳原子．

    （5）已知：NaCl晶体的密度为a g●cm-3，则NaCl晶体中最近两个Na+的距离的数学表达式为$\frac{\sqrt{2}}{2}•\root{3}{\frac{234}{a{N}_{A}}}$cm（用含a、NA的式子表示）．

    分析 （1）C的核外电子排布式为1s22s22p2，N的核外电子排布式为1s22s22p3，O的核外电子排布式为1s22s22p4，Cl的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，据此分析未成对电子情况，C、O、Cl原子得到电子时放出热量，N原子得到电子却吸收热量，考虑到N的结构是半充满结构，比较稳定；
    （2）根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断NO3-的空间构型，H2O分子中∠HOH键角小于NH3分子中∠HNH键角，结合孤电子对斥力大于键合电子对斥力分析原因；
    （3）CO中的价键情况是一根σ键，一根π键，一根配位键，据此解答，求等电子体通常采用的方法是上下左右平移元素，同时调控电子来获得；
    （4）几种碳的同素异形体，富勒烯，碳纳米管，石墨烯，石墨，其中C均成三个共价键，为sp2杂化，富勒烯C60的晶胞属于面心立方堆积，结合面心立方堆积的晶胞结构计算；
    （5）根据晶体密度的计算公式$ρ=\frac{z{M}_{r}}{{N}_{A}V}$计算，其中z为一个晶胞粒子数，Mr为一个粒子的相对质量，V为一个晶胞体积，并结合NaCl的晶胞结构计算．

    解答 解：（1）C的核外电子排布式为1s22s22p2，有2个未成对电子，N的核外电子排布式为1s22s22p3，有3个未成对电子，O的核外电子排布式为1s22s22p4，有2个未成对电子，Cl的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，有1个未成对电子，因此C、N、O、Cl四种元素中基态原子未成对电子数最多的是：N，
    C、O、Cl原子得到电子时放出热量，而N原子得到电子却吸收热量，考虑到N的2p能级中是半充满结构，比较稳定，不易得到电子，需要克服较大的能量而吸热，因此原因是N原子核外电子处于半充满状态，是稳定状态，
    故答案为：N；N原子核外电子处于半充满状态，是稳定状态；
    （2）对于NO3-，根据VSEPR理论，配位原子数为BP=3，孤电子对数为LP=$\frac{5-2×3+1}{2}$=0，则价电子对数为VP=BP+LP=3+0=3，根据杂化轨道理论，中心N原子为sp2杂化，则其空间构型为平面三角形，
    H2O分子中∠HOH键角小于NH3分子中∠HNH键角，考虑到H2O分子中两对孤电子对，NH3分子中只有1对孤电子对，孤电子对的斥力大于键合电子对的斥力，孤电子对数目越多，斥力越大，因此H2O分子中∠HOH键角小于NH3分子中∠HNH键角，
    故答案为：平面三角形；H2O有两对孤对电子，NH3只有一对孤对电子；由于孤对电子的电子云比成键电子对在空间的伸展大，对成键电子有更强的排斥作用，致使分子的键角变小；
    （3）CO中的价键情况是一根σ键，一根π键，一根配位键，则CO的结构式为，
    等电子体是指原子数相同，价电子数相同的粒子，与CO互为等电子体且带1个单位负电荷的阴离子的为CN-，
    故答案为：；CN-；
    （4）几种碳的同素异形体，富勒烯，碳纳米管，石墨烯，石墨，其中的C原子均形成3个共价键，因此C原子为sp2杂化，
    富勒烯C60的晶胞属于面心立方堆积，面心立方晶胞中，顶点粒子占$\frac{1}{8}$，面心粒子占$\frac{1}{2}$，一个晶胞中含有的粒子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}=4$，一个富勒烯含有60个C原子，因此每个C60晶胞中有60×4=240个C原子，
    故答案为：sp2；240；
    （5）1个NaCl晶胞中，有4个Na+，4个Cl-，取1molNaCl晶胞，则1molNaCl的质量为m=4mol×58.5g/mol=234g，设晶胞参数为bcm，则一个NaCl晶胞的体积为V0=b3cm3，1molNaCl晶胞含有NA个晶胞，则NaCl晶体的密度为a=$\frac{m}{{N}_{A}{V}_{0}}$=$\frac{234g}{{N}_{A}{b}^{3}}g/c{m}^{3}$，可得b=$\root{3}{\frac{234}{{a}^{3}{N}_{A}}}$cm，根据立体几何知识，不难求出两个最近的Na+的距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}•\root{3}{\frac{234}{a{N}_{A}}}$cm，
    故答案为：$\frac{\sqrt{2}}{2}•\root{3}{\frac{234}{a{N}_{A}}}$．

    点评 本题考查物质结构知识，包含核外电子排布式，第一电子亲和能，价层电子对互斥理论，杂化轨道理论，价键类型的判断，等电子体原理，晶胞的计算，同素异形体．值得一提的是，对于富勒烯家族C60，实际上，根据杂化轨道理论的计算，C60中C的杂化轨道应为sp2.28，而对于石墨，C原子是sp2杂化，剩余一个p轨道含有一个单电子，在整个层上垂直交盖，形成一个${π}_{n}^{n}$的离域大π键，这也解释了石墨层间导电的原因．本题难度涉及的知识点较多，题目较为综合，是中档题．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．下列各组变化中，化学反应的反应热前者小于后者的一组是（　　）
    ①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）  H1；  CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）  H2
    ②2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H1；        H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H2
    ③t℃时在一定条件下，将1mol SO2和1mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2
    ④CaCO3（s）═CaO（s）+CO2 （g）△H1；   CaO（s）+H2O（l）═Ca（OH）2（s）△H2．
    A．①②③B．②④C．②③④D．③④

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．某元素的最高正价与负价的代数和为4，则该元素可能为（　　）
    A．CB．PC．OD．S

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列有机物中与乙烯互为同系物的是（　　）
    A．CH3CH3B．CH3CH═CH2C．CH2=CH2CH═CH2D．CH3CH2C≡CH

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2．（1）某温度（t℃）时，水的离子积为KW=1.0×10-13mol2•L-2，则该温度（填“大于”、“小于”或“等于”）大于25℃，其理由是水的电离过程吸热，该温度下的Kw比25℃时大，所以该温度大于25℃．
    （2）若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合（设混合后溶液体积的微小变化忽略不计）． 若所得混合液为中性，则a：b=10：1；此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是c（Na+）＞c（SO42-）＞c（H+）=c（OH-）．
    （3）FeCl3的水溶液呈酸（填“酸”、“中”、“碱”）性，常温时的pH＜  7（填“＞”、“=”、“＜”），原因是（用离子方程式表示）：Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+
    （4）实验室在配制FeCl3的溶液时，常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度，以抑制 （填“促进”、“抑制”）其水解．
    （5）把氯化铝溶液蒸干固体产物是Al（OH）3，灼烧，固体产物是Al2O3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．甲醇（CH3OH）是重要的溶剂和替代燃料，工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H．
    （1）在体积为1L的恒容密闭容器中，充入2molCO和4molH2，一定条件下发生上述反应，测得CO（g）和CH3OH（g）的浓度随时间的变化如图甲所示．

    ①从反应开始到5min，用氢气表示的平均反应速率v（H2）=0.6mol/（L•min）．
    ②下列说法正确的是AB（填序号）．
    A．达到平衡时，H2的转化率为75%
    B.5min后容器中压强不再改变
    C．达到平衡后，再充入氩气，反应速率增大
    D.2min前v（正）＞v（逆），2min后v（正）＜v（逆）
    （2）某温度下，在一恒压容器中分别充入1.2molCO和1molH2，达到平衡时容器体积为2L，且含有0.4molCH3OH（g），则该反应平衡常数的值为50，此时向容器中再通入0.35molCO气体，则此平衡将逆向移动（填“正向移动”“不移动”或“逆向移动”）
    （3）若压强、投料比$\frac{x}{n（{H}_{2}）}$对反应的影响如图乙所示，则图中曲线所示的压强关系：p1＜p2（填“=”“＞”或“＜”），其判断理由是正反应体积减小，投料比相同时，增大压强平衡正向移动，氢气的量减小．
    （4）甲醇是一种新型的汽车动力燃料．已知H2（g）、CO（g）、CH3OH（l）的燃烧热分别为285.8kJ/mol、283.0kJ/mol和726.5kJ/mol，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ•mol-1．
    （5）现有容积均为1L的a、b、c三个密闭容器，往其中分别充入1molCO和2molH2的混合气体，控制温度，进行反应，测得相关数据的关系如图丙所示．b中甲醇体积分数大于a中的原因是b中温度高，反应速率快，反应相同时间生成的甲醇多，体积分数大．达到平衡时，a、b、c中CO的转化率大小关系为a＞b＞c．
    （6）甲醇作为一种燃料还可用于燃料电池．在温度为650℃的熔融盐燃料电池中用甲醇、空气与CO2的混合气体作反应物，镍作电极，用Li2CO3和Na2CO3混合物作电解质．该电池的负极反应式为CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2↑+2H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列各组澄清溶液中离子能大量共存，且加入（或滴入）X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是（　　）
    选项离子组X试剂离子方程式
    ABa2+、HCO3-、Cl-NaOH溶液HCO3-+OH-=CO32-+H2O
    BNH4+、Fe3+、Br-、SO42-过量H2S2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
    CNH4+、Na+、Fe3+、AlO2-过量铜粉2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
    DK+、Na+、HCO3-、Al3+少量HClH++HCO3-=CO2↑+H2O
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．正确掌握化学用语是学好化学的基础，下列有关表述正确的是（　　）
    A．H、D、T互为同素异形体B．质量数为31的磷原子：${\;}_{15}^{31}$P
    C．次氯酸的电子式：D．乙烯的结构简式是：CH2CH2

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是（　　）
    A．第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
    B．同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小
    C．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强
    D．同主族金属元素从上到下，最高价氧化物对应水化物酸性减弱

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