题目内容
【题目】A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递增。A元素原子核内无中子,B元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,D是地壳中含量最多的元素,E是短周期中金属性最强的元素,F与G位置相邻,G是同周期元素中原子半径最小的主族元素。请回答下列问题:
(1)C在元素周期表中的位置为______________,G的原子结构示意图是___________。
(2)D与E按原子个数比1:1形成化合物甲,其电子式为____________________,所含化学键类型为___________________。向甲中滴加足量水时发生反应的化学方程式是___________________________。
(3)E、F、G形成的简单离子,半径由大到小顺序是____________。(用离子符号表示)
(4)用BA4、D2和EDA的水溶液组成燃料电池,电极材料为多孔惰性金属电极。在a极通入BA4气体,b极通入D2气体,则b极是该电池的_____极,负极的电极反应式为_______________________________
【答案】 第二周期ⅤA族 离子键和非极性共价键(或离子键和共价键) 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ S2->Cl->Na+ 正 CH4 -8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O
【解析】A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递增.A元素原子核内无中子,则A为氢元素;B元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,则B有2个电子层,最外层有4个电子,则B为碳元素;D元素是地壳中含量最多的元素,则D为氧元素;C原子序数介于碳、氧之间,故C为氮元素;E元素是短周期元素中金属性最强的元素,则E为Na;F与G的位置相邻,G是同周期元素中原子半径最小的元素,可推知F为S元素、G为Cl元素.
(1)C是氮元素,原子有2个电子层,最外层电子数为5,在元素周期表中的位置:第二周期第VA族,G为Cl元素,原子结构示意图是 ,故答案为:第二周期第VA族;;
(2)D与E按原子个数比1:1形成化合物甲为Na2O2,其电子式为,所含化学键类型为:离子键、共价键,向过氧化钠中滴加足量水时发生反应的化学方程式是:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,故答案为:;离子键、共价键;2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑;
(3)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层越多离子半径越大,故离子半径由大到小的顺序是:S2->Cl->Na+,故答案为:S2->Cl->Na+;
(4)用CH4、O2和NaOH的水溶液组成燃料电池,电极材料为多孔惰性金属电极.在a极通入CH4气体,b极通入O2气体,甲烷发生氧化反应,则a极是该电池的负极,b为正极,氧气在正极获得电子,碱性条件下生成氢氧根离子,正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-═4OH-,负极的反应式为CH4 -8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O,故答案为:正;CH4 -8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O。
【题目】一个化学反应,我们不但要关心物质变化,还要研究能量变化和反应快慢。
(1)下面是一个由天然气和水反应制备氢气的反应,其方程式为:CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)该反应过程中能量变化如图所示,则该反应为______反应(填“吸热”或“放热”),
若已知,破坏1mol化学键需要吸收的热量如下表所示:则该反应吸收或放出热量为______kJ (用含a b c d字母的代数式表示)。
化学键 | C—H | O—H | C=O | H—H |
吸收热量(kJ/mol) | a | b | c | d |
(2)一定温度下,将3 molA气体和1mol B气体通入一容积固定为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g),反应1min时测得剩余1.8molA,C的浓度为0.4mol/L,则1min内,B的平均反应速率为________;X为__________。若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度______0.8mol/L(填“大于”,“小于”或“等于”)。若已知达平衡时,该容器内混合气体总压强为p,混合气体起始压强为p0。请用p0、p来表示达平衡时反应物A的转化率为__________。