2023届高三化学一轮复习——物质的结构与性质

2023届高三化学一轮复习——物质的结构与性质 1．（2023·安徽淮南·统考一模）甲烷既是一种清洁能源，又是基础化工原料，在生产生活和科学研究中具有极其重要的作用。 (1)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3) ①CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH1 = a kJ·mol -1 ②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH2 = b kJ·mol -1 ③2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol -1 反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=___________ kJ·mol -1 (用含a、b、c的式子表示) (2)已知： 2H2O(g)+CH4(g) CO2(g)+4H2(g)的平衡常数()与反应温度(t)之间的关系如图所示。    某研究小组，在温度t下，向容积为2L的抽空的密闭容器中通入0.02 mol CO2和0.08 mol H2，10 min后反应平衡，测得容器中c(H2O)=0.01 mol/L。 ①则0~10 min内CH4的反应速率v=___________H2的转化率α=___________。 ②反应温度t约为___________℃。 ③在该条件下测定平衡体系的压强为 300 kPa，则该反应的标准平衡常数 =___________。(已知：对于反应dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g)，，其中 =100kPa， PG、PH、PD、PE为各组分的平衡分压)。 (3)科学家们已经用甲烷制出了金刚石，人造金刚石在硬度上与天然金刚石几乎没有差别，请根据下图金刚石结构模型及晶胞，回答问题：    ①1个金刚石晶胞中所含碳原子数为___________， 已知原子a、b的分数坐标为(0，0，0)和(0，， )， 原子c的分数坐标为___________。 ②若碳原子半径为r nm，则金刚石晶胞的密度为___________g/cm3(用含r的计算式表示)。 2．（2023·北京海淀·统考二模）金属钛密度小，强度高，抗腐蚀性能好。含钛的矿石主要有金红石和钛铁矿。 (1)基态原子中含有的未成对电子数是_______。 (2)金红石主要成分是钛的氧化物，该氧化物的晶胞形状为长方体，边长分别为和，结构如图所示。 ①该氧化物的化学式是_______，位于距离最近的O构成的_______中心(填字母序号，下同)。 a.三角形     b.四面体     c.六面体     d.八面体 ②该氧化物的晶体熔点为，其晶体类型最不可能是_______。 a.共价晶体     b.离子晶体     c.分子晶体 ③若已知该氧化物晶体体积为，则阿伏加德罗常数可表示为_______。 (3)以钛铁矿()为原料，用镁还原法冶炼金属钛的生产流程图如下： ①“高温氯化”时还得到一种可燃性气体，写出反应的化学方程式：_______。 ②结合流程及右表数据，“分离”时所需控制的最低温度应为_______。 熔点/ 1668 651 714 沸点/ 3287 1107 1412 ③已知和的晶胞类型相同，和的离子半径大小相近，解释熔点高于的原因：_______。 3．（2023·全国·高三专题练习）半导体芯片的关键材料是我国优先发展的新材料。经过半个多世纪的发展，硅基材料的半导体器件性能已经接近其物理极限，以碳化硅、氮化镓等为代表的第二代半导体材料成为当今热点。回答下列问题： (1)基态镓原子的价电子排布式为：_______，它位于元素周期表的位置是_______。 (2)上述材料所涉及的四种元素中，原子半径最小的是_______(填元素符号，下同)，第一电离能I1最大的是_______。 (3)原硅酸根SiO的空间构型是_______，其中Si的杂化轨道类型为_______。 (4)①金刚石、②晶体硅、③碳化硅，三者熔点由低到高的顺序是_______(填序号)，原因是_______。 (5)GaN被誉为21世纪引领5G时代的基石材料，是目前全球半导体研究的前沿和热点。有一种氮化镓的六方晶胞结构如图所示，其晶胞参数：α=β=90°，γ=120°。已知：该晶体的密度为ρg•cm-3，晶胞底边边长为acm，高为bcm，则阿伏伽德罗常数为_______mol-1(用含a、b、ρ的代数式表示，MGa=70g/mol)。 (6)硒氧化铋是一类全新二维半导体芯片材料，为四方晶系晶胞结构(如图所示)，可以看成带正电的层与带负电的层交替堆叠。据此推断硒氧化铋的化学式为_______。晶胞棱边夹角均为90°，则晶体密度的计算式为_______g·cm-3(NA为阿伏伽德罗常数的值)