题目内容
【题目】A、B、C、D、E为前四周期元素，且原子序数依次增大。气体AB遇空气变红棕色，C原子内层电子数是最外层电子数的5倍，D在同周期元素中电负性最大，E的硫酸盐溶液呈蓝色。回答下列问题：
（1）A原子有________种能量不同的电子；D原子的M能层电子的运动状态有________种。
（2）元素A的第一电离能________（填“大于”“小于”或“等于”）元素B的第一电离能；AB2-的立体构型是________；气体AB中含有的σ键和π键个数之比为________。
（3）元素C与D所形成的化合物的某种晶胞结构如图所示，则晶胞中阴离子与阳离子的个数比是________．
（4）E基态原子的核外电子排布式为________，将E单质的粉末加入A的简单气态氢化物的浓溶液中，并不断鼓入空气充分反应，得到深蓝色的溶液，该反应的离子方程式是________。
【答案】3 7 大于 V形 1∶2 2∶1 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2＋+4OH-+6H2O
【解析】
A、B、C、D、E为前四周期元素，且原子序数依次增大，由气体AB遇空气变红棕色可知，A为N元素、B为O元素；C原子内层电子数是最外层电子数的5倍，则C是Mg元素；E的硫酸盐溶液呈蓝色，则E为Cu元素；D的原子序数小于E，且在同周期元素中电负性最大，则D为Cl元素。
（1）A为N元素，原子的电子排布式为1s22s22p4，则原子核外有1s、2s和2p三种能量不同的电子；D为Cl元素，M能层上有七个电子，则电子的运动状态有七种，故答案为3；7；
（2）N原子2p轨道为半充满的稳定状态，则元素N的第一电离能大于元素O的第一电离能；NO2-中氮原子的孤电子对数为
，价层电子对数为
，故NO2-的立体构型是V形；NO为直线型极性分子，分子中N原子采取sp杂化，有1个σ键、1个π键和一个大π键，则σ键和π键个数之比为1:2，故答案为小于；V形 ；1：2；
（3）晶胞中阳离子处于体心与顶点，晶胞中阳离子数目为
，阴离子处于体内及面上，晶胞中阴离子数目为
，故晶胞中阴离子与阳离子的个数比是4：2=2：1，故答案为2:1；
（4）将Cu单质的粉末加入NH3的浓溶液中，通入O2，铜被氧气氧化生成四氨合铜配离子，反应的离子方程式为2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2＋+4OH-+6H2O，故答案为2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2＋+4OH-+6H2O。
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【题目】氨可用于制取氨水、氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等，因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业．
（1）以甲烷为原料可制得合成氨用的氢气，有关反应的能量变化如下图所示：
写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式：_______________。
（2）已知N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)；△H= -94.4kJ·mol-1，在某容积为2L的恒容容器中发生合成氨反应，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：
①前20min内v(NH3)=________mol/(L·min)，放出的热量为________。
②45min时采取的措施是________；时段III条件下反应的平衡常数为________（保留3位有效数字）。
（3）一定温度下，将不同量的CO2、NH3分别通入某恒容密闭容器中进行下列反应：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(g)；△H＜0，得到如下数据：
实验组 | 起始量/mol | 平衡时的转化率 | 平衡时气体平均相对分子质量 | ||
NH3(g) | CO2(g) | NH3(g) | CO2(g) | ||
1 | 2 | 1 | a1 | a2 | M1 |
2 | 4 | 2 | a3 | a4 | M2 |
3 | n1 | n2 | a5 | a6 | M3 |
①a1________a4（填“＜”、“＝”或“＞”）；M1________ M2（填“＜”、“＝”或“＞”）。
②若a5>a6，则n1，n2必须满足的关系是________。
（4）室温时将氨通入500mL 0.1mol·L-1盐酸中至pH=6，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________________________。
（5）氨、空气、KOH溶液可构成燃料电池，反应原理为4NH3+3O2=2N2+6H2O，反应一段时间后，电解质溶液的pH将________（填“增大”“减小”或“不变”）。
【题目】目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示：
化学反应 | 焓变 | 平衡常数 | 温度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | |||
①2H2(g)＋CO(g) | ΔH1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②CO2(g)＋H2(g) | ΔH2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③CO2(g)＋3H2(g) | ΔH3 | K3 | |||
请回答下列问题：
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)；根据反应③判断ΔS___0(填“>”、“＝”或“<”)，在______(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)500℃时，测得反应③在某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1mol/L、0.8mol/L、0.3mo/L、0.15mol/L，则此时v正________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。
