已知A.B.C.D.E五种元素的原子序数依次递增,A.B.C.D位于短周期.A是原子半径最

发布时间:2021-02-20 20:17:44

已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于短周期。A是原子半径最小的元素;B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍;E有“生物金属”之称,E4+和氩原子的核外电子排布相同。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,A、B两种元素组成的原子个数之比为1 : 1的化合物N是常见的有机溶剂。

请回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示):

(1)A2D2分子的电子式为______,E的基态原子的外围电子排布式为______。

(2)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为______。

(3)单质B与C的最高价氧化物的水化物的浓溶液微热反应,其化学方程式为______

(4)下列叙述正确的是______(填序号)。

a. M是极性分子,N是非极性分子      b. M和BD2分子中的中心原子均采用sp2杂化

c. N分子中含有6个σ键和1个π键    d. BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低

 (5)  已知:①E的一种氧化物Q,其晶胞结构如图所示

①Q(s)+2Cl2(g)=ECl4(l)+D2(g)△H=+140kJ/mol

②2B(s)+D2(g)=2BD(g) △H=-221kJ/mol

写出物质Q和焦炭、氯气反应生成液态ECI4和BD气体的热化学方程式:_______

(6)在0.5 L的密闭容器中,一定量的C2和A2进行如下化学反应:C2(g)+3 A2(g)=2CA3(g)   △H <0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表。请回答下列问题。

①试比较K1,K2的大小,K1________K2(填写“ >”、“=”或“<”)。

②在400℃时,当测得CA3和C2、A2的物质的量分别为3mol和1 mol、2 mol时,则该反应的 V(C2)正_________(C2)逆(填写“>”、“=”或“<”)。

 


网友回答

答案:

(16分)(1)(2分) 3d24s2(2分)  (2)C<O<N(2分)

(3)C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O(2分) (4)ad(2分)

(5)TiO2(s) +2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)  △H=-81kJ/mol(2分)

(6)①>(2分) ②>(2分)

【解析】

试题分析:A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于短周期。A是原子半径最小的元素,则A为氢元素;B元素的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同,因此B的电子排布为1s22s22p2,即B为碳元素;D的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍,则D的电子排布为1s22s22p4,即D为氧元素;B、C、D的原子序数依次递增,因此C为N元素。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,因此M是甲醛。A、B两种元素组成的原子个数之比为1 : 1的化合物N是常见的有机溶剂,则N是苯。E有“生物金属”之称,E4+和氩原子的核外电子排布相同,则E的原子序数为18+4=22,即E为钛元素。

(1)A2D2分子是双氧水,含有极性键和非极性键的共价化合物,其电子式为;Ti的原子序数为22,根据构造原理可知,其电子基态电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,电子最后填充3d电子,则外围电子排布为3d24s2。

(2)B、C、D三种元素分别为C、N、O,同周期第一电离能自左而右具有增大趋势,所以第一电离能O>C。由于氮元素原子2p能级有3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于相邻元素,所以B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为C<O<N。

(3)氮元素的最高价氧化物是硝酸,具有强氧化性,在加热的条件下浓硝酸能氧化单质碳,反应的化学方程式是C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O。

(4)a、甲醛是平面型结构。但由于甲醛分子中共价键的极性不能抵消,所以甲醛是极性分子,而苯是平面正六边形结构,属于非极性分子,a正确;b、化合物M为甲醛,碳原子的孤电子对数为0,碳原子的σ键数为3,则碳原子采取sp2杂化。CO2是直线型结构,碳原子是sp杂化,b不正确;c、苯分子中的碳碳键介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的键,所以苯分子中含有12个σ键和1个大π键,c不正确;d、CO2形成晶体类型是分子晶体,而二氧化硅是原子晶体,所以CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低,d正确,答案选ad。

(5)根据晶胞的结构可知,晶胞中含有Ti原子的个数=1+8×=2,氧原子个数=2+4×=4,所以Q的化学式是TiO2。根据盖斯定律可知,①+②即得到反应TiO2(s) +2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g) ,所以该反应的反应热△H=+140kJ/mol-221kJ/mol=-81kJ/mol。

(6)①合成氨反应是放热反应,所以升高温度平衡向逆反应方向移动,因此平衡常数减小,即K1>K2。

②当测得CA3和C2、A2的物质的量分别为3mol和1 mol、2 mol时,它们的浓度分别是6mol/L、2mol/L、4mol/L,则根据平衡常数表达式可知,此时==<0.5,所以反应向正反应方向移动,即氮气正反应速率大于氮气逆反应速率。

考点:考查元素周期表的结构和元素周期律的应用;核外电子排布、第一电离能;分子的空间构型、化学键以及晶体的有关判断和计算;反应热的计算;平衡常数的应用和外界条件对平衡状态的影响等

 

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