题目内容

15.X、Y、Z、R、W五种元素分布在三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大.YR2是主要的温室气体,W是短周期中金属性最强的元素.甲是W的最高价氧化物的水化物,乙是X、Z组成的最简单化合物.
(1)Z元素在周期表中位于第2周期,第VA族.
(2)甲含有的化学键有离子键、共价键.
(3)比较Y、R、W原子半径的大小:O<C<Na(填元素符号).
(4)一定条件下,X单质和R单质在甲的浓溶液中可以形成燃料电池,该燃料电池的正极的反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-
(5)工业上生产乙,若每生成a mol乙时放出b kJ热量,则该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-$\frac{2b}{a}$kJ•mol-1

分析 YR2是主要的温室气体,应为CO2,则Y为C元素,R为O元素,Y、Z、R原子序数依次增大,则Z为N元素,W是短周期中金属性最强的元素,应为Na元素,X、Y、Z、R、W五种元素分布在三个不同的短周期,则X应为第一周期元素H,甲是W的最高价氧化物的水化物,应为NaOH,乙是X、Z组成的最简单化合物,应为NH3,根据元素对应单质、化合物的结构和性质结合元素周期律知识解答该题.

解答 解:YR2是主要的温室气体,应为CO2,则Y为C元素,R为O元素,Y、Z、R原子序数依次增大,则Z为N元素,W是短周期中金属性最强的元素,应为Na元素,X、Y、Z、R、W五种元素分布在三个不同的短周期,则X应为第一周期元素H,甲是W的最高价氧化物的水化物,应为NaOH,乙是X、Z组成的最简单化合物,应为NH3,则
(1)Z为N元素,原子序数为7,原子核外有2个电子层,最外层电子数为5,位于周期表第二周期VA族,故答案为:2;VA;
(2)甲为NaOH,为离子化合物,含有离子键,NaOH中O-H为共价键,故答案为:离子键、共价键;
(3)O和C位于同一周期,C原子半径大于O,Na位于第三周期,比O、C多了一个电子层,原子半径最大,所以三者原子半径大小关系为:Na>C>O,故答案为:O、C、Na;
(4)碱性氢氧燃料电池中,氧气在正极发生还原反应生成OH-,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-
(5)若每生成a molNH3时放出b kJ热量,则生成1molNH3放出$\frac{b}{a}$kJ的能量,所以合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-$\frac{2b}{a}$ kJ•mol-1
故答案为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-$\frac{2b}{a}$ kJ•mol-1

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用,为高频考点,涉及原电池、热化学、元素周期律等知识点,明确周期表结构、原子结构、物质性质及元素周期律即可解答,题目难度不大.

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