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【题目】有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E的内部各能层均排满,且最外层有一个电子;D与E同周期,价电子数为2。则:

(1)写出基态E原子的价电子排布式___________

(2)A的单质分子中π键的个数为________

(3)A、B、C三种元素第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)

(4)B元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的,原因是_______

(5)A的最简单氢化物分子的空间构型为_____,其中A原子的杂化类型是__

(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图,已知晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=__________ pm. (用ρ、NA,C和D化合物的摩尔质量为M g.mol-1的计算式表示)

【答案】 3d104s1 2 F>N>O 水分子间 氢键 三角锥形 sp3 1010

【解析】有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30),A的基态原子2p能级有3个单电子,原子核外电子排布为1s22s22p3,则A是N元素;C的基态原子2p能级有1个单电子,且C的原子序数大于A,其原子核外电子排布为1s22s22p5,所以C是F元素;B的原子序数介于氮、氟之间,故B为O元素;E原子核外有成单电子,其次外层有3个能级且均排满电子,且原子序数小于30,则E处于第四周期,其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1,则E是Cu元素;D与E同周期,价电子数为2,则D是Ca元素,据此解答

根据以上分析

(1)E是铜元素,根据构造原理知,其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1,故基态Cu原子的价电子排布式为:3d104s1

因此,本题正确答案是:3d104s1
(2)氮气的结构式为:N≡N,所以氮气分子中含有一个σ键和两个π键;

因此,本题正确答案是:2;
(3)同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,但N元素2p能级容纳3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为F>N>O;

因此,本题正确答案是:F>N>O;
(4)B元素的氢化物是水,水分子间能存在氢键,氢键比范德华力更强,H2O的沸点是同族元素中最高的;

因此,本题正确答案是水分子间氢键
(5)N元素的简单氢化物是氨气,NH3分子中氮原子价层电子对=3+=4,且含有一个孤电子对,所以分子空间构型是三角锥形,N原子采取sp3杂化;

因此,本题正确答案是三角锥形;sp3
(6)F和Ca形成的化合物为CaF2,由晶胞结构可知,晶胞中白色球数目=8、黑色球数目=8×+6×=4,白色球为F、黑色球为Ca,则晶胞质量=4×=g,

晶胞的体积===cm3,故晶胞边长a=cm=1010pm。

因此,本题正确答案是1010

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反应时间/min

0

5

10

15

20

25

压强/MPa

12.4

10.2

8.4

7.0

6.2

6.2

则反应从开始到20min时,以CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=_________mol/(L·min),该温度下平衡常数K=___________,若平衡后增大压强,则K_________(增大”、“减小不变”)。

(2)在恒温恒容的密闭容器中,不能判定CO(g)+2H(g) CH3OH(g) H<0,反应达到平衡的是___________

A、压强保持不变 B、气体的密度保持不变

C、气体平均摩尔质量保持不变 D、速率v(H):v(CH3OH)=2:1

(3)如图是甲醇燃料电池结构示意图,C________(填)极,写出此电极的电极反应式__________________________________________

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B. 肯定有KNO3,没有Ba(NO3)2,可能还有Na2CO3

C. 肯定没有Na2CO3Ba(NO3)2,可能有KNO3

D. 以上判断都不正确

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