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X、Y、Z、W是元素周期表前四周期常见的四种元素,原子序数依次增大。X原子核外有两种形状的电子云,四种伸展方向,常温下以双原子分子存在,性质稳定;Y的单质是生活中常见的合金材料成分之一,原子核外只有一个未成对电子,Z原子的半径比X大,其基态原子最外层的p电子是该层s电子的两倍,W是最常见的黑色金属之一。
(1)Z位于元素周期表中的位置是         ,W3+的最外层电子排布式是______,X的氧化物XO2与H2O比较,熔点较高的是______ (填化学式)。
(2)加热条件下,Z的单质与足量的X的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应,生成Z的最髙价含氧酸,写出此反应的化学方程式                                              。.
(3)比较Y、W性质的活泼性                                 (用一个化学反应方程式表示)。
(4)2013年初,全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”,造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒PM2.5。汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。

据此判断:
该反应为          反应(放热、吸热);在T2温度下,0~2s内的平均反应速率:υ(N2)=              
(5)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2
在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(6)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是        (填代号)。
(下图中υ、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量)

(1)第三周期  ⅥA族    3s23p63d5    H2O
(2)S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O。
(3)Fe2O3 + 2Al2Fe+Al2O3
(4)放热  0.025 mol/L·s
(5)
(6)B  D

解析试题分析:(1)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期常见的四种元素,原子序数依次增大。X原子核外有两种形状的电子云,四种伸展方向,常温下以双原子分子存在,性质稳定,故X为N;Y的单质是生活中常见的合金材料成分之一,原子核外只有一个未成对电子,故Y为Al;Z原子的半径比X大,其基态原子最外层的p电子是该层s电子的两倍,故Z为S;W是最常见的黑色金属之一,故W为Fe;由上可知Z位于元素周期表中的位置是第三周期ⅥA族,W3+的最外层电子排布式是3s23p63d5,X的氧化物NO2与H2O比较,熔点较高的是H2O。
(2)化学方程式为:S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O
(3)置换反应可以反映金属的活泼程度,化学反应方程式为:Fe2O3 + 2Al2Fe+Al2O3
(4)由图可知,温度T1先到达平衡,故温度T1>T2,温度越高平衡时,二氧化碳的浓度越低,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应。由图可知,T2温度时2s到达平衡,平衡时二氧化碳的浓度变化量为0.1mol/L,故v(CO2)=0.1mol/L/2s=0.05mol/(L?s),速率之比等于化学计量数之比,故v(N2)=1/2v(CO2)=1/2×0.05mol/(L?s)=0.025mol/(L?s)。
(5)接触面积越大反应速率越快,到达平衡的时间越短,催化剂的表面积S1>S2,S2条件下达到平衡所用时间更长,但催化剂不影响平衡移动,平衡时二氧化碳的浓度与温度T1到达平衡时相同,故c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线为:
(6)A、到达平衡后正、逆速率相等,不再变化,t1时刻V最大,之后随反应进行速率发生变化,未到达平衡,故A错误;B、该反应正反应为放热反应,随反应进行温度升高,化学平衡常数减小,到达平衡后,温度为定值,达最高,平衡常数不变,为最小,图象与实际符合,故B正确;C、t1时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化,t1时刻未到达平衡状态,故C错误;D、NO的质量分数为定值,t1时刻处于平衡状态,故D正确。
考点:元素周期律,化学平衡,化学反应与能量变化,化学反应速率。

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2009年《自然》杂志报道了我国科学家通过测量SiO226Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。完成下列填空:
(1)10Be和9Be________。
a.是同一种原子
b.具有相同的中子数
c.具有相同的化学性质
(2)Al和Be具有相似的化学性质,写出BeCl2水解反应的化学方程式_______________。
(3)研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是_________
_______________________________________________________________。
a.比较这两种元素的单质的硬度和熔点
b.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
c.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
d.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
(4)目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法”。写出和Ar核外电子排布相同的阴离子的半径由大到小的顺序________(用化学符号表示);其中一种离子与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用做干燥剂,此化合物的电子式是________。

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短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的氢化物的水溶液显碱性;Y在元素周期表中所处的周期序数与主族序数相等;Z的单质是将太阳能转化为电能的常用材料;W是重要的“成盐元素”,主要以钠盐的形式存在于海水中。
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置是________;X的氢化物的电子式是________。
(2)X的氢化物的水溶液与W的氢化物的水溶液混合后恰好反应时,溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性,用离子方程式表示其原因:____________________。
(3)Z和W比较,非金属性较弱的是________(填元素符号),下列可以验证这一结论的是________(填序号)。
a.元素在地壳中的含量
b.氧化物对应水化物的酸性
c.断开氢化物中1 mol H—Z或H—W键所需的能量
d.Z与W以共价键形成化合物时,Z或W显示的电性
(4)含Y的两种盐溶液混合产生白色沉淀,写出反应的离子方程式:______________________________________________________。
(5)X、Z、W的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为________(用化学式表示,下同);Z、W的简单气态氢化物的还原性强弱顺序为________;X、Z、W的最简单氢化物中,沸点最高的是________。

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元素周期表是指导化学学习的重要工具。下图为元素周期表的一部分。请按要求填空。

 
 
 
 
 
N
 
F
 
Mg
Al
 
 
S
Cl
 
 
(1)N在元素周期表中的位置是_____;N和F处于同一行,是由于它们的_________相同。
(2)以上元素中,原子半径最小的是_____(写元素符号);最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是__________(写化学式)。
(3)Mg和Al中,金属性较强的是_______(写元素符号),写出一条能说明该结论的事实____________________。
(4)S和Cl中,非金属性较强的是_____(写元素符号),不能说明该结论的事实是_____。
a.氯气与铁反应生成FeCl3,硫与铁反应生成FeS
b.把Cl2通入H2S溶液中能发生置换反应
c.受热时H2S易分解,HCl不易分解
d.单质硫是固体,氯的单质是气体

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

甲、乙、丙、丁、戊、己为原子序数依次增大的短周期主族元素。甲、丙处于同一主族,丙、丁、戊处于同一周期,乙元素最高化合价与最低价的代数和为0;丙、丁、戊的最高价氧化物的水化物之间都能发生反应。用化学用语回答下列问题:
(1)甲的阴离子的结构示意图为         ;用电子式表示乙与戊形成化合物的过程                  
(2)丙、丁、戊的离子半径由大到小的顺序为         ;乙、戊、己的氢化物的还原性最弱的是          
(3)写出由甲乙两元素形成的化合物中,既含有极性键又含有非极性键,且相对分子质量最小的物质的结构式                 ;该物质与空气在酸性条件下可构成燃料电池,该电池放电时,负极的反应式为                             
(4)丙、丁的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为                。由甲、丙、戊、己中部分元素形成的两种化合物的水溶液之间可以发生反应,该化学方程式为:                
(5)按下图电解丙和己形成化合物的饱和溶液,该装置可用于家庭用水的消毒。写出该电解池中发生反应的总反应方程式:                               

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现有A、B、C、D、E、F、G七种位于周期表前四周期元素,其原子序数依次增大,相关信息如下表所示:

元 素
性 质
A
一种核素的原子核内不含中子
B
原子核外电子有6种不同运动状态
C
最高价氧化物的水化物与其氢化物可发生非氧化还原反应
D
单质之一为淡蓝色气体,可阻挡对人体有害的紫外线
E
在地壳中的含量位居第三
F
周期表中位于短周期,基态原子M层成对电子数是未成对电子数的2倍
G
该元素的一种氧化物M可用作油漆颜料,与E的单质反应可应用于焊接钢轨
 
根据以上信息,回答下列问题:
(1)画出元素C的基态原子核外电子排布图:____;D、E、F三种元素的第一电离能大小顺序为:____(用元素符号表示)。
(2)化合物BA2D2蒸气293 K时,理论测算密度为1.9 g·L-1,实际密度为2.5 g·L-1的原因是___。
(3)FD2中F原子的杂化类型为______;分子空间构型为______;FD2易溶于水的原因可能是:_____(填入序号)。
①FD2与水极性相同                     ②FD2可以与水反应   
(4)有人推测化合物CA5的存在,该化合物中含有化学键的可能类型为:______。
(5)D、E形成的一种化合物硬度仅次于金刚石,主要用作高级研磨材料、制作手表的轴承,该物质晶体类型是______晶体。另一含有E的硫酸盐是一种常用净水剂,其水溶液呈_______(选填:“酸性”、 “中性”、“碱性”),原因是: ______(用离子方程式解释)。
(6)化合物M可用于制备一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾)。补充完整并配平该制备反应的化学方程式:□____+□KNO3+□____=□K2FeO4+□KNO2+□H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大,其中A、C元素的原子最外层电子数相同,且A、C可形成离子化合物,B、F同主族,且C、D、F最高价氧化物的水化物能两两相互反应生成盐和水,F的最外层电子数比C多6,E元素在地壳中的含量仅次于氧,请用化学用语回答下列问题:
(1)写出A、C两种元素组成的化合物的电子式:____________;
(2)B、F的氢化物沸点较高的为____________;
(3)C、D与氧元素形成的常见化合物的水溶液呈碱性,其原因是              (用离子方程式表示)
(4)C、D、B按质量比为23:9:38组成一种化合物,化合物中含有的化学键类型有_______________;
(5)E可与氧元素通过共价键形成原子晶体,其晶胞可看作是在晶体E的晶胞中插入了_______个氧原子。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如下表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等

 
 
J
 
 
 
 
 
 
R
 
M的气态原子逐个失去1~ 4个电子所需能量(电离能)如下表所示,
 
I1
I2
I3
I4
……
电离能(kJ/mol)
578
1817
2745
11578
……
 
(1)M的电子排布式为________;元素T在周期表中的位置为________。
(2)J和氢能形成多种化合物,其中分子成直线型的,且相对分子质量最小的物质的结构式为________。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白雾,反应的化学方程式为_________________。
(4)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2 mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298 K时放出热量215 kJ。该反应的热化学方程式为________。
(5)能源材料已成为当今科学研究的热点。氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。继C60后,科学家又合成了Si60、N60,下列有关说法正确的是_______(填序号)。
a. C60、Si60、N60都属于新型化合物
b. C60、Si60、N60互为同分异构体
c. 已知N60结构与C60相似,由于N-N键能小于N≡N,故N60的稳定性弱于N2
d. 已知金刚石中C-C键长154pm,C60中C-C键长145~140pm,故C60熔点高于金刚石

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甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素原子序数依次递增。甲最外层电子数是次外层的两倍,丙的次外层电子数比最外层少4个,丁形成的简单阳离子是同周期元素简单离子中半径最小的,戊是同周期主族元素中原子半径最小的。试用化学式回答下列问题:
(1)乙和戊形成的化合物中各原子最外层均满足8e-结构,其化学式为              
(2)写出乙的最高价氧化物的水化物的浓溶液与甲单质反应的化学方程式                                                                            
(3)戊的最高价氧化物与丁的最高价氧化物的水化物反应的离子反应方程式为                                                                           
(4)常温下戊单质被NaOH溶液吸收的化学方程式为                             
(5)氢与丙形成原子个数比为1:1的液体,该物质中存在的作用力有(   )
①极性键    ②非极性键     ③离子键     ④氢键     ⑤范德华力

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