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2.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3d24s2
(2)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N.
(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C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O.
(4)下列叙述正确的是ad(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:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ/mol
(6)在0.5L的密闭容器中,一定量的C2和A2进行如下化学反应:C2(g)+3A2(g)=2CA3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如表.请回答下列问题.
t/℃200300400
KK1K20.5
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1mol、2mol时,则该反应的 V(C2)正>(C2)逆(填写“>”、“=”或“<”).

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.

解答 解: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H2O2,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
故答案为:;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,
故答案为: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)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O,
故答案为:C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(4)a.甲醛是平面三角形结构,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,故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,故b错误;
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,故c错误;
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,故d正确,
故选:ad;
(5)根据晶胞的结构可知,晶胞中含有Ti原子的个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2,氧原子个数=2+4×$\frac{1}{2}$=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,
反应热化学方程式为:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ/mol,
故答案为:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-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
故答案为:>;
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$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{{c}^{3}({H}_{2})×c({N}_{2})}$=$\frac{{6}^{2}}{{4}^{3}×2}$=$\frac{9}{32}$<0.5,所以反应向正反应方向移动,即 V(N2>(N2
故答案为:>.

点评 本题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、晶体类型与性质、晶胞计算计算、热化学方程式书写、平衡常数的应用和外界条件对平衡状态的影响等,题目比较综合,是对学生综合能力的考查,难度中等.

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请回答下列问题:
(1)表中属于ds区的元素是⑩(填编号).
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12.下列表达方式正确的是(  )
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