Question

X、Y、Z、W是短周期中常见元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	X元素形成的一种同素异形体是天然晶体中硬度最大的单质
Y	常温常压下，Y单质是淡黄色固体，用于制造黑火药
Z	Z的基态原子核外有3个能级上有电子，且有3个单电子
W	W元素形成的双原子分子，常温下为黄绿色气体，一种常见工业原料

 

（1）W元素位于元素周期表中第      周期     族，与Y同主族且位于第四周期元素的基态原子核外电子排布式为              。

（2）XY₂分子中含有的σ键和π键个数比为      ，在相同条件下XY₂与XO₂相比，熔点较高的是   (填化学式)。结合相关理论解释Z所在族的元素第一电离能大于同周期后一族元素的原因：                。

（3）Y、W元素形成的化合物Y₂W₂和过量氢化物ZH₃在无水条件下反应生成Y₄Z₄、单质Y₈和一种可以作为化肥的物质，请写出相应化学方程式：                        。

（4）已知：①lmolY(s)转化为气态Y(g) \吸收能量280 kJ；

②2XO(g)+O₂(g)= 2XO₂(g)   ΔH=-566.0KJ/mol；

③Y(s)+O₂(g)=YO₂(g)  ΔH=-299.0KJ/mol；一定条件下，可以利用X的氧化物XO和Y的氧化物YO₂生成Y(g)单质和X的氧化物而达到消除污染目的。请写出该反应的热化学方程式：                          。

 

Answer 1

【答案】

(共13分)

(1)三、VⅡA(2分)  1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁴(或[Ar]3d¹⁰4s²4p⁴)(2分)

(2)1：1(1分)  CS₂(1分)

    由于N元素昕在的第VA族，p能级上处于半充满，符合洪特规则中半满为稳定结构，所以第一电离能大于同周期后一主族元素(2分)

(3)6S₂Cl₂+16NH₃=S₄N₄+S₈+12NH₄C1(2分)[化学式或配平错误0分]

(4)2CO(g)+SO₂(g)=2CO₂(g)+S(g)  △H=+10.0 KJ/mol(3分)[化学式或配平错误0分，状态或热值错扣2分]

【解析】

试题分析：由题意可以推出X、Y、Z、W分别为C、S、N、Cl。

（1）Br的电子排布式，可由其为P区，第三周期全部排满，可以写出；

（2）CS₂与CO₂类似，为S=C=S结构；分子晶体熔沸点比较，如果结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高；N为半充满状态，故第一电离能高于O。

（3）根据反应物为S₂Cl₂和NH₃，生成物为S₄N₄和S₈，根据质量守恒可以写出反应方程式。

（4）目标反应为2CO(g)+SO₂(g)=2CO₂(g)+S(g)；根据盖斯定律，其为②-③+①，故得到该热化学方程式。

考点：考查物质结构基础知识，涉及原子结构、分子结构、晶体结构以及氧化还原反应、热化学反应方程式的书写等相关知识。