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    16．W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大．基态W的原子核外有2个未成对电子，Q是电负性最大的元素，基态R的原子核外未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍．请问答下列问题（答题时，W、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示）：
    （1）W、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；一种由Y、Z元素组成的化合物与WZ2互为等电子体，其分子式为N2O．
    （2）已知Y2Q2分子存在如图所示的两种结构（球棍模型，短线不一定代表单键），该分子中Y原子的杂化方式是sp2杂化．
    （3）W22-的电子式为，基态R原子的价电子排布式为3d64s2．
    （4）YQ3分子的空间构型为三角锥形，Y和Q两元素的简单氢化物的沸点较高的是HF（写分子式）．往硫酸铜溶液中通入过量的YH3（H代表氢元素），可生成配离子[Cu（YH3）4]2+，但YQ3不易与Cu2+形成配离子，其原因是由于电负性F＞N＞H，NF3分子中共用电子对偏向F原子，使得N原子上的孤对电子难与Cu2+形成配合物．
    （5）科学家通过X射线探明RZ的晶体结构与NaCl相似，在RZ晶体中距离R2+最近且等距离的R2+有12个．若在RZ晶体中阴阳离子间最近距离为a pm，晶体密度为ρ g•cm-3，则阿伏加德罗常数NA的表达式为$\frac{36}{ρ{a}^{3}}$×1030 mol-1．

    分析 W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大．Q是电负性最大的元素，则Q为F元素；W原子核外有2个未成对电子，原子序数小于F且相差至少为3，处于第二周期，W核外电子排布为1s22s22p2，则W为C元素；结合原子序数可知，Y为N元素、Z为O元素；R元素的原子核外的未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍，则R原子未成对电子数为4，则R处于第四周期，其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，则R为Fe元素，以此解答该题．

    解答 解：（1）同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势，但N元素的2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C；在上述三种元素的原子中，与CO2互为等电子体的分子式N2O，
    故答案为：N＞O＞C； N2O；
    （2）F原子成一个共价键，由模型可知：白色球表示F、黑色球表示N，N原子之间应成N=N双键，N2F2分子中N原子价层电子对数=2+$\frac{5-1-2}{2}$=3，N原子采取sp2杂化，
    故答案为：sp2；
    （3）C22-阴离子中C原子之间形成三对共用电子对，且都满足8电子稳定结构，其电子式为，R为Fe元素，原子核外价层电子排布为3d64s2，
    故答案为：；3d64s2；
    （4）NF3分子中N原子价层电子对数=3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，N原子含有1对孤对电子，故其空间构型为三角锥形；
    Y和Q两元素的氢化物分别为NH3、HF，由于电负性F＞N，故HF分子之间的氢键比NH3分子之间的氢键更强，且HF的范德华力更强，故HF的沸点更高；
    由于电负性F＞N＞H，NF3分子中共用电子对偏向F原子，使得N原子上的孤对电子难与Cu2+形成配合物，
    故答案为：三角锥形；HF；由于电负性F＞N＞H，NF3分子中共用电子对偏向F原子，使得N原子上的孤对电子难与Cu2+形成配合物；
    （5）科学家通过X射线探明FeO的晶体结构与NaCl晶体结构相似．若以为Fe2+体心，在FeO晶体中距离Fe2+最近且等距离的Fe2+位于棱的中心上，故共有12个；FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，则一个晶胞中含有4个“FeO”，NA个“FeO”的质量为72g，FeO晶体中阴阳离子间最近距离为a×10-10 cm，则体积为（2a cm）3=8a3×10-30 cm3，晶胞质量为8a3 ×10-30 cm3×ρg/cm3=8ρa3×10-30 g，所以$\frac{72g}{{N}_{A}}$×4=8ρa3×10-30 g，故NA=$\frac{36}{ρ{a}^{3}}$×1030 ，故答案为：12；$\frac{36}{ρ{a}^{3}}$×1030 ．

    点评 本题考查物质结构与性质，为高频考点，涉及核外电子排布规律、电离能、分子结构、杂化轨道、配合物、氢键、晶胞结构与计算等，难度较大，（5）为易错点、难点，需要学生识记常见晶体的晶胞结构．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO2（g）+O3（g）?N2O5（g）十O2（g）△H．不同温度下，在三个容器中发生上述反应，相关信息如表及图所示：
    容器甲乙丙
    容积/L112
    反应物
    起始量2mol NO2
    1mol O32mol NO2
    1mol O32mol N2O5
    1mol O2
    温度/KT1T2T2
    下列说法正确的是（　　）
    A．0～10 min内甲容器中反应的平均速率：v（NO2）=0.02 mol•L-1•min-1
    B．T1＜T2，△H＞0
    C．平衡时N2O5浓度：c乙（N2O5）＞c丙（N2O5）
    D．T1K时，若起始时向容器甲中充入2 mol NO2、1 mol O3、2 mol N2O5和2 mol O2，则脱硝反应达到平衡前，v（正）＜v（逆）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．2013年12月17日，中国国土资源部召开新闻发布会，宣布在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度可燃冰．可燃冰的主要成分是甲烷，甲烷既是清洁的燃料，也是重要的化工原料．
    （1）甲烷和二氧化碳重整制合成气，对于温室气体的治理具有重大意义．
    已知：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H=+247.3kJ•mol-1
    CH4（g）?C（s）+2H2（g）△H=+75kJ•mol-1
    ①反应2CO（g）═C（s）+CO2（g）在一定条件下能自发进行的原因是△H＜0．
    ②合成甲醇的主要反应是：2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-90.8kJ•mol-1，T℃下此反应的平衡常数为160．某时刻测得各组分的浓度如下：
    物质H2COCH3OH
    浓度/（mol•L-1）0.200.100.40
    比较此时正、逆反应速率的大小：v（正）＞v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．生产过程中，合成气要进行循环，其目的是提高原料的利用率．
    ③在一恒容密闭容器中，要提高反应2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g） 中CO的转化率，可以采取的措施是df．
    a．升温         b．加入催化剂  c．增加CO的浓度
    d．加入H2      e．加入惰性气体       f．分离出甲醇
    （2）以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图（如图）．
    ①B极为电池负极，电极反应式为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O．
    ②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗甲烷的体积为1.12 L（标况下）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义，对农业生产起着重要作用．
    （1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H1
    H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（1）△H2
    4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（1）△H3
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H4＜0
    则△H4=△H1+3△H2-$\frac{1}{2}$△H3（用含△H1、△H2、△H3的代数式表示）．
    （2）在其他条件相同时，分别测定合成氨反应中N2的平衡转化率随压强变化的曲线如图A、B所示，其中正确的是B（填“A”或“B”），其判断理由是合成氨反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正移，反应物的转化率增大．

    （3）在体积为2L的密闭容器中按物质的量1：3的比例充入N2、H2，进行下列四组合成氨实验：
    组别温度N2起始量/molN2的物质的量/mol
    5（s）10（s）15（s）20（s）25（s）30（s）35（s）
    ⅠT10.10.0940.0890.0850.08250.0810.0800.080
    ⅡT20.10.0900.0850.0820.0800.0800.0800.080
    ⅢT30.20.1790.1650.1530.146xxx
    ⅣT40.20.1730.1610.1550.1500.1500.1500.150
    ①实验Ⅰ前10秒的平均速率v（NH3）=0.0011mol•L-1•s-1，T1温度下合成氨反应的平衡常数K=$\frac{0.022}{0.04×0.123}$ （mol•L-1）-2（列出计算式）．
    ②与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ改变了一个条件，该条件可能是加催化剂．
    ③与实验I相比，实验Ⅲ中N2的平衡转化率增大（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡常数K不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．
    ④实验Ⅲ与实验Ⅳ的反应条件温度不同，则T1小于（填“大于”、“小于”或“等于”）T2，原因是T2时的平衡常数小于T1时的平衡常数且正反应放热．

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    11．下列关于反应能量的说法正确的是（　　）
    A．Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s），△H=-216kJ•mol-1，反应物总能量小于生成物总能量
    B．相同条件下，如果1 mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子的能量为E2，则2E1＞E2
    C．101kPa时，2H2（g）+O2（g）=2H2O（1），△H=-571.6kJ•mol-1，若生成气态水，△H小于-571.6kJ•mol-1
    D．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境

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    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    1．原子序数小于36的A、B、C、D四种元素，A原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，B原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，C的基态原子中有4个未成对电子，D的原子序数比C大3．
    回答下列问题：
    （1）B的氢化物沸点比A的氢化物沸点高，其主要原因是NH3分子间存在氢键．
    （2）元素A的一种氧化物与元素B的一种氧化物互为等电子体（原子个数和电子个数均相等的为等电子体），元素B的这种氧化物的分子式是N2O．
    （3）C3+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．A～H均为短周期元素，A～F在元素周期表中的相对位置如图所示，G与其它七种元素不在同一周期，H是短周期中原子半径最大的主族元素．由B、G组成的气态化合物甲水溶液呈碱性．
    ABC
    DEF
    请回答下列问题：
    （1）写出甲的电子式，实验室制取气体甲的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
    （2）B、C、G个数比为1：1：5形成的化合物的化学键类型为b．
    A．离子键           B． 极性键          C． 非极性键
    （3）请用电子式表示AE2的形成过程．
    （4）用离子符号表示C、E、F、H四种离子的半径由大到小的顺序S2-＞Cl-＞O2-＞Na+．
    （5）用一个离子方程式解释A比D非金属性强的原因CO2+H2O+SiO32-=CO32-+H2SiO3↓．
    （6）D的氧化物晶体类型为原子晶体，12g D的氧化物中含有的共价键数为0.8NA（NA为阿伏加德罗常数的值）．
    （7）B、G可以形成电子总数为18的化合物乙，则乙的结构式为．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
    A．标准状况下，22.4LH2O含有的分子数为NA
    B．常温常压下，32g O2含有的氧原子数为2NA
    C．通常状况下，NA个CO2分子占有的体积为22.4L
    D．1L 0.1mol/L NaCl溶液中所含的Na+为NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．如图为用球棍模型表示的某有机反应过程的示意图，该反应的类型是（　　）
    A．取代反应B．加成反应C．聚合反应D．氧化反应

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