原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W,四種元素的原子序數(shù)之和為32,在周期表中X是原子半徑最小的元素,Y、Z左右相鄰,Z、W位于同主族.
(1)W原子的核外電子排布式為
 

(2)均由X、Y、Z三種元素組成的三種常見物質(zhì)A、B、C分別屬于酸、堿、鹽,其中鹽的化學式為
 
,推測鹽中陰離子的空間構型為
 
,其中心原子雜化方式為
 

(3)Z、W兩種元素電負性的大小關系為
 
;Y、Z兩種元素第一電離能的大小關系為
 

(4)CO的結構可表示為CO,元素Y的單質(zhì)Y2的結構也可表示為YY.如表是兩者的鍵能數(shù)據(jù)(單位:kJ?mol-1):
A-B A═B A≡B
CO 357.7 798.9 1071.9
Y2 154.8 418.4 941.7
①結合數(shù)據(jù)說明CO比Y2活潑的原因:
 

②意大利羅馬大學Fulvio Cacace等人獲得了極具研究意義的Y4分子,其結構如圖所示,請結合上表數(shù)據(jù)分析,下列說法中,正確的是
 

A.Y4為一種新型化合物
B.Y4與Y2互為同素異形體
C.Y4的沸點比P4(白磷)高
D.1mol Y4氣體轉變?yōu)閅2將放出954.6kJ熱量.
考點:原子核外電子排布,元素周期律的作用,元素電離能、電負性的含義及應用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷
專題:基本概念與基本理論
分析:原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W,四種元素的原子序數(shù)之和為32,在周期表中X是原子半徑最小的元素,則X是H元素,Y、Z左右相鄰,Z、W位于同主族,設Y的原子序數(shù)是a,則Z的原子序數(shù)是a+1、W原子序數(shù)是a+9,a+a+1+a+9+1=32,則a=7,所以Y是N、Z是O、W是S元素,
(1)W是S元素,其原子核外有16個電子,根據(jù)構造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式;
(2)均由H、N、O三種元素組成的三種常見物質(zhì)A、B、C分別屬于酸、堿、鹽,酸是硝酸、堿是一水合氨、鹽是硝酸銨,根據(jù)價層電子對互斥理論確定離子空間構型及原子雜化方式;
(3)同一主族元素中,元素的電負性隨著原子序數(shù)的增大而減;
同一周期元素中,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢,但第VA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(4)①根據(jù)斷裂三鍵中的中的一個π鍵消耗的能量判斷;
②A.N4為單質(zhì);
B.N4與N2互為同素異形體;
C.分子晶體的相對分子質(zhì)量越大其熔沸點越高;
D.化學鍵斷裂要吸收熱量,形成化學鍵要放出熱量,分別計算后進行比較.
解答: 解:原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W,四種元素的原子序數(shù)之和為32,在周期表中X是原子半徑最小的元素,則X是H元素,Y、Z左右相鄰,Z、W位于同主族,設Y的原子序數(shù)是a,則Z的原子序數(shù)是a+1、W原子序數(shù)是a+9,a+a+1+a+9+1=32,則a=7,所以Y是N、Z是O、W是S元素,
(1)W是S元素,其原子核外有16個電子,根據(jù)構造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,故答案為:1s22s22p63s23p4;
(2)均由H、N、O三種元素組成的三種常見物質(zhì)A、B、C分別屬于酸、堿、鹽,酸是硝酸、堿是一水合氨、鹽是硝酸銨,鹽的化學式為NH4NO3,硝酸根離子價層電子對個數(shù)=3+
1
2
(5+1-3×2)=3且不含孤電子對,所以硝酸根離子空間結構為平面三角形,N原子雜化方式為SP2,故答案為:NH4NO3;平面三角形;SP2;
(3)同一主族元素中,元素的電負性隨著原子序數(shù)的增大而減小,所以電負性O>S;
同一周期元素中,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢,但第VA族元素第一電離能大于相鄰元素,所以第一電離能N>O,
故答案為:O>S;N>O;
(4)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,斷裂C≡O中的一個π鍵消耗的能量是1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol,斷裂N≡N中的一個π鍵消耗的能量是941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol,斷裂一個π鍵CO比N2更容易,所以CO更活潑.
故答案為:CO的第一個π鍵的鍵能為273kJ/mol,N2中的第一個π鍵的鍵能為523.3kJ/mol,所以CO的第一個鍵比N2更容易斷裂;
②A.N4為單質(zhì)不是化合物,故A錯誤;
B.N4與N2為同種元素的不同導致,互為同素異形體,故B正確;
C.N4和P4都是分子晶體,并且結構相似,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強,沸點越高,所以白磷的沸點高,故C錯誤;
D.1molN4氣體中含有6molN-N鍵,可生成2molN2,形成2molN≡N鍵,則1molN4氣體轉變?yōu)镹2化學鍵斷裂斷裂吸收的熱量為6×154.8KJ=928.8KJ,形成化學鍵放出的熱量為941.7KJ×2=1883.4kJ,所以1mo1N4氣體轉變?yōu)镹2將放熱,則放出的熱量=1883.4kJ-928.8KJ=924.6kJ,故D錯誤;
故選B.
點評:本題考查了物質(zhì)結合和性質(zhì),涉及元素推斷、離子的空間構型、原子雜化方式的判斷、核外電子排布等知識點,這些知識點都是考試熱點,利用原子結構、價層電子對互斥理論等知識點來分析解答,題目難度中等.
練習冊系列答案
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下列變化屬于物理變化的是(  )
A、煤的液化B、原子核裂變
C、石油裂化D、木材的干餾

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氧化還原反應在生產(chǎn)、生話中應用廣泛,酸性KMnO4、H2O2、Fe(NO33是重要的氧化劑.用所學知識回答問題:
(1)在稀硫酸中,KMnO4能將H2C2O4氧化為CO2.該反應的化學方程式為
 
,反應中消耗1mol的MnO-4時轉移電子數(shù)為
 

(2)取300mL 0.2mol/L的KI溶液與一定量的酸性KMnO4溶液恰好反應,生成等物質(zhì)的量的I2和KIO3,則消耗KMnO4的物質(zhì)的量的是
 
mol.
(3)在Fe(NO33溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色,過一會又變?yōu)樽攸S色,溶液先變?yōu)闇\綠色的離子方程式是
 
,又變?yōu)樽攸S色的原因是
 

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某課外活動小組同學用圖一裝置進行實驗,試回答下列問題.

(1)①若開始時開關K與b連接,則總反應的離子方程式
 

②若要在鐵片表面上鍍一薄層銀,則應該用
 
作陽極.
(2)芒硝(化學式為Na2SO4?10H2O),無色晶體,易溶于水,是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物.該小組同學設想,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法.用如圖二所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉,無論從節(jié)省能源還是提高原料的利用率來看都更加符合綠色化學理念.
①制得的氫氧化鈉溶液從出口
 
(選填“A”、“B”、“C”、“D”)導出.
②若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池,則電池負極的電極反應式為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

短周期主族元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大,A是周期表中原子半徑最小的元素,B是形成化合物種類最多的元素,C原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,D是同周期中金屬性最強的元素,E的負一價離子與C的某種氫化物分子含有相同的電子數(shù).
(1)A、C、D形成的化合物中含有的化學鍵類型為
 

(2)已知:
①E-E→2E△H=+a kJ?mol-1;
②2A→A-A△H=-b kJ?mol-1;
③E+A→A-E△H=-c kJ?mol-1;
寫出298K時,A2與E2反應的熱化學方程式
 

(3)在某溫度下、容積均為2L的三個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫恒容,使之發(fā)生反應:2A2(g)+BC(g)?X(g)△H=-a kJ?mol-1(a>0,X為A、B、C三種元素組成的一種化合物).初始投料與各容器達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如下:
實驗
初始投料 2molA2、1molBC 1molX 4molA2、2molBC
平衡時n(X) 0.5mol n2 n3
反應的能量變化 放出Q1kJ 吸收Q2kJ 放出Q3kJ
體系的壓強 P1 P2 P3
反應物的轉化率 α1 α2 α3
①在該溫度下,假設甲容器從反應開始到平衡所需時間為4min,則A2的平均反應速率v(A2)=
 


②計算該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=
 

③三個容器中的反應分別達平衡時各組數(shù)據(jù)關系正確的是
 
(填字母).
A.α12=1
B.Q1+Q2=a
C.α3<α1
D.P3<2P1=2P2
E.n2<n3<1.0mol
F.Q3=2Q1
④在其他條件不變的情況下,將甲容器的體系體積壓縮到1L,若在第8min達到新的平衡時A2的總轉化率為75%,請在圖1中畫出第5min到新平衡時X的物質(zhì)的量濃度的變化曲線.
(4)熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)是一種高溫燃料電池,被稱為第二代燃料電池.目前已接近商業(yè)化,示范電站規(guī)模已達2MW,從技術發(fā)展趨勢來看,是未來民用發(fā)電的理想選擇方案之一.現(xiàn)以A2(g)、BC(g)為燃料,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì).寫出碳酸鹽燃料電池(MCFC)正極電極反應式
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

某含C.H.O三種元素的未知物A,經(jīng)燃燒分析實驗測定該未知物碳的質(zhì)量分數(shù)為52.16%,氫的質(zhì)量分數(shù)為13.14%,試求該未知物A的實驗式.

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科目:高中化學 來源: 題型:

在全球一致倡導低碳經(jīng)濟的大背景下,對碳及其氧化物的化學熱力學、動力學研究有助于人類充分利用化石燃料,消除氧化物對環(huán)境的負面影響.
(1)以CO和O2為電極燃料,以KOH溶液為電解質(zhì)組成燃料電池,請寫出該電池的負極反應式
 

(2)25℃時,1mol 石墨和1mol CO完全燃燒放出熱量分別為393.5kJ、283.0kJ.請寫出石墨不完全燃燒時的熱化學方程式
 

(3)25℃時,反應2CO2(g)?2CO(g)+O2(g)的平衡常數(shù)K=1.72×10-46.在一個體積可變的密閉容器中充入一定量CO2、CO、O2的混合氣體,以下說法正確的是
 

A.要使容器中的反應開始時向CO2分解的方向進行,起始時三種氣體的物質(zhì)的量濃度應滿足的關系是[c(CO)?c(O2)]/c(CO2)<1.72×10-46
B.達平衡后,其他條件不變時,升高溫度或增加容器的壓強,平衡均逆向移動
C.平衡常數(shù)K隨溫度的升高而增大
D.平衡常數(shù)K隨壓強的增大而減小
(4)25℃時,在一個保持恒溫恒容的密閉容器中充入一定量CO2、CO、O2的混合氣體,從起始到t1時刻達到平衡狀態(tài),速率變化如圖所示.在t2時刻再加入一定量的CO2后于t3時刻達到新的平衡,請畫出t2~t3的速率變化圖(需標出v,v).

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科目:高中化學 來源: 題型:

在配制FeCl3溶液時,在水中首先加少量稀鹽酸的作用是
 
.配制成FeCl3溶液中各離子濃度的順序是
 
.若把FeCl3溶液蒸干灼燒,最后得到的主要固體產(chǎn)物是
 
,用化學方程式說明
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

NA為阿伏伽德羅常數(shù),下列說法正確的是( 。
A、標準狀況下,22.4L CO2與CO的混合氣體中含有3NA個氧原子
B、0.1mol/L的Na2CO3溶液中含有OH-數(shù)小于0.1NA
C、1mol乙醇中所含有的共用電子對數(shù)目比44g乙醛多2NA
D、足量的鋅與一定量的濃硫酸反應生成1mol氣體時,轉移的電子數(shù)為2NA

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