Question

【题目】原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族．
（1）W原子的核外电子排布式为 ．
（2）均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，其中盐的化学式为 ， 推测盐中阴离子的空间构型为 ， 其中心原子杂化方式为 ．
（3）Z、W两种元素电负性的大小关系为；Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为 ．
（4）CO的结构可表示为CO，元素Y的单质Y2的结构也可表示为YY．如表是两者的键能数据（单位：kJmol﹣1）：

	A﹣B	A═B	A≡B
CO	357.7	798.9	1071.9
Y2	154.8	418.4	941.7

①结合数据说明CO比Y2活泼的原因： ．
②意大利罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具研究意义的Y4分子，其结构如图所示，请结合上表数据分析，下列说法中，正确的是 ．
A．Y4为一种新型化合物
B．Y4与Y2互为同素异形体
C．Y4的沸点比P4（白磷）高
D.1mol Y4气体转变为Y2将放出954.6kJ热量．

Answer 1

【答案】
（1）1s22s22p63s23p4
（2）NH4NO3,平面三角形,sp2
（3）O＞S,N＞O
（4）CO的第一个π键的键能为273kJ/mol,N2中的第一个π键的键能为523.3kJ/mol,所以CO的第一个键比N2更容易断裂,B
【解析】解：原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，则X是H元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族，设Y的原子序数是a，则Z的原子序数是a+1、W原子序数是a+9，a+a+1+a+9+1=32，则a=7，所以Y是N、Z是O、W是S元素，（1）W是S元素，其原子核外有16个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，所以答案是：1s22s22p63s23p4；（2）均由H、N、O三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，酸是硝酸、碱是一水合氨、盐是硝酸铵，盐的化学式为NH4NO3，硝酸根离子价层电子对个数=3+ （5+1﹣3×2）=3且不含孤电子对，所以硝酸根离子空间结构为平面三角形，N原子杂化方式为SP2，所以答案是：NH4NO3；平面三角形；SP2；（3）同一主族元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性O＞S；

同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能N＞O，

所以答案是：O＞S；N＞O；（4）①根据表中数据可知，断裂C≡O中的一个π键消耗的能量是1071.9kJ/mol﹣798.9kJ/mol=273kJ/mol，断裂N≡N中的一个π键消耗的能量是941.7kJ/mol﹣418.4kJ/mol=523.3kJ/mol，断裂一个π键CO比N2更容易，所以CO更活泼．

所以答案是：CO的第一个π键的键能为273kJ/mol，N2中的第一个π键的键能为523.3kJ/mol，所以CO的第一个键比N2更容易断裂；

②A．N4为单质不是化合物，故A错误；

B．N4与N2为同种元素的不同导致，互为同素异形体，故B正确；

C．N4和P4都是分子晶体，并且结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，所以白磷的沸点高，故C错误；

D.1molN4气体中含有6molN﹣N键，可生成2molN2，形成2molN≡N键，则1molN4气体转变为N2化学键断裂断裂吸收的热量为6×154.8KJ=928.8KJ，形成化学键放出的热量为941.7KJ×2=1883.4kJ，所以1molN4气体转变为N2将放热，则放出的热量=1883.4kJ﹣928.8KJ=924.6kJ，故D错误；

故选B．