[题目]X.Y.Z.U.W是原子序数依次增大的前四周期元素.其中Y的原子核外有7种运动状态不同的电子,X.Z中未成对电子数均为2,U是第三周期元索形成的简单离子中半径最小的元素,W的内层电子全充满.最外层只有1个电子.请回答下列问题:(1)X.Y.Z的第一电离能从大到小的顺序是 .(2)写出W的价电子排布式 .W同周期的元素中.与W原子最外层电子数相等的元素还有 .(3)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】X、Y、Z、U、W是原子序数依次增大的前四周期元素。其中Y的原子核外有7种运动状态不同的电子；X、Z中未成对电子数均为2；U是第三周期元索形成的简单离子中半径最小的元素；W的内层电子全充满，最外层只有1个电子。请回答下列问题：

(1)X、Y、Z的第一电离能从大到小的顺序是_______ (用元素符号表示，下同)。

(2)写出W的价电子排布式________ ，W同周期的元素中，与W原子最外层电子数相等的元素还有_______。

(3)根据等电子体原理，可知化合物XZ的结构式是______，YZ2-的VSEPR模型是________。

(4)X、Y、Z的简单氢化物的键角从大到小的顺序是________(用化学式表示)，原因是____________________。

(5)由元素Y与U元素组成的化合物A，晶胞结构如图所示（黑球表示Y原子，白球表示U原子），请写出化合物A的化学式_______，该物质硬度大，推测该物质为______晶体。其中Y元素的杂化方式是____________。

(6)U的晶体属立方晶系，其晶胞边长为405Pm，密度是2.70g·cm-3，通过计算确定其晶胞的类型________________（堆简单立方堆积、体心立方堆积或面心立方最密堆积）（己知：4053=6.64×107)。

【答案】 N>O>C 3d104s1 K、Cr CO 平面三角形 CH4>NH3>H2O 3种氢化物的中心原子价层电子多少均为4，VSEPR模型均为正四面体结构，但中心原子的孤电子对数依次增加，导致键角变小 AlN 原子 sp3 面心立方最密堆积

【解析】X、Y、Z、U、W是原子序数依次增大的前四周期元素。其中Y的原子核外有7种运动状态不同的电子，则Y为氮元素；U是第三周期元索形成的简单离子中半径最小的元素，则U为铝元素；X、Z中未成对电子数均为2，X的原子序数小于N，而Z的原子序数介于N氮、铝之间； X、Z的核外电子排布分别为1s22s22p2，1s22s22p4，故X为碳元素、Z为氧元素；W的内层电子全充满，最外层只有1个电子，原子序数大于铝，只能处于第四周期，核外电子数为2+8+18+1=29，故W为铜元素。（1）同周期元素随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素2p能级为半满稳定状态，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；（2）W为铜元素，价电子排布式为3d104s1，W同周期的元素中，与W原子最外层电子数相等的元素还有3d64s1，为K元素、3d54s1为Cr元素；（3）根据等电子体原理，可知化合物CO与N2互为等电子体，CO的结构式是CO，YZ2—为NO2—，中心原子价电子对数=2+×（5+1-2×2）=3，VSEPR模型是平面三角形；（4）X、Y、Z的最简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O，三种氢化物的中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为正四面体形，但中心原子的孤电子对数依次增大，导致键角变小，故键角：CH4>NH3>H2O；（5）晶胞中N原子数目为4，铝原子数目为8×+6×=4，故该化合物化学式为AlN，该物质硬度大，属于原子晶体，Y原子形成4个共价键，故Y原子杂化方式为sp3；（6）设晶胞中铝原子数目为N(Al)，则N(Al)=g=(405×10-10)3×2.70g/cm3，解得N(Al)=4.00，所以其晶胞的类型为面心立方密堆积。

练习册系列答案

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【题目】下列说法不正确的是

A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化

B．放热反应不需加热就能发生

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D．化学反应是放热还是吸热，取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对高低

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A. H2SO4 → SO2 B. Fe →FeCl2 C. MnO4-→ Mn2+ D. CO2→CO32-

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【题目】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

Ⅰ.脱硝：

已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1

N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)ΔH＝+133kJ·mol-1

H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝-44kJ·mol-1

催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为：____________。

Ⅱ.脱碳：

(1)向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)

①该反应自发进行的条件是_____________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。(填字母)

a.混合气体的平均式量保持不变 b.CO2和H2的体积分数保持不变

c.CO2和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变

e.1molCO2生成的同时有3mol H—H键断裂

③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2浓度随时间的变化。_____________

⑵改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH﹤0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同（T1℃、2L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：

	反应时间	CO2(mol)	H2(mol)	CH3OH(mol)	H2O(mol)
反应Ⅰ：恒温恒容	0min	2	6	0	0
	10min		4.5
	20min	1
	30min			1
反应Ⅱ：绝热恒容	0min	0	0	2	2

①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(I)______K(II)（填“﹥”“﹤”或“＝”下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I)____ c(II)。

②对反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝_______。在其他条件不变的情况下，若30min时只改变温度T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，则平衡_____移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

⑶利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸，反应原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,

装置如图所示：

①电极2的电极反应式是____________；

②在标准状况下，当电极2室有11.2L CO2反应。理论上电极1室液体质量_____(填“增加”或“减少”______g。

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【题目】某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。

（1）提出假设①该反应的气体产物是CO2；②该反应的气体产物是CO。

③该反应的气体产物是。

（2）设计方案，如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

（3）查阅资料

氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气。

请写出该反应的离子方程式：。

（4）实验步骤

①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；

②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；

③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；

④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；

⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。

步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为。

（5）数据处理

试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：。

（6）实验优化学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。

①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液，其理由是。

②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善：。

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【题目】如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：

（1）当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为稀硫酸时，该电池的正极为________ （填元素符号），负极的电极反应式为：__________________。

（2）当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该电池的正极为____（填元素符号），负极的电极反应式为：__________________ 。

（3）铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为硫酸。该电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断：

①该蓄电池放电时，电解质溶液中阴离子移向_____（填“正极”或“负极”）；正极附近溶液的酸性_________（填“增强”、“减弱”或“不变”）放电时，负极的电极反应式为：__________________（用离子方程式表示）。

②实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，今若制得0.050 mol Cl2，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是____________。氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液，则氢氧燃料电池的负极反应式为______________。该电池工作时，外电路每流过1 mol e-，消耗标况下氧气_________L。