题目内容
下图表示298K时N2与H2反应过程中的能量变化。根据下图叙述正确的是（ ）
A．该反应的热化学方程式为：1/2 N2(g)+3/2 H2(g) 
NH3(g) △H= -92kJ·mol-1
B．不用催化剂，生成 1molNH3放出的热量为46KJ
C．加入催化剂，生成 1molNH3的反应热减小50KJ·mol-1
D．曲线b表明加入催化剂降低了反应热，加快了反应速率
B
解析:由图知：N2(g)+3 H2(g) 
2NH3(g) △H= -92kJ·mol-1；催化剂只能改变反应的历程，并不会改变反应热的大小。
短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素，B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值，C与D能形成D2C和D2C2两种化合物，而D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C和A形成的某种化合物分子含有相同的电子数。
（1）A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 。
（2）已知：①E－E→2E·；△H＝＋a kJ·mol-1
② 2A·→A－A；△H=－b kJ·mol-1
③E·＋A·→A－E；△H=－c kJ·mol-1（“·”表示形成共价键所提供的电子）
写出298K时，A2与E2反应的热化学方程式 。
（3）在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2（g）＋BC（g）
X（g）；△H＝－dJ·mol－1（d＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物）。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：
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实验 |
甲 |
乙 |
丙 |
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初始投料 |
2 molA2、1 molBC |
1 molX |
4 molA2、2 molBC |
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平衡时n（X） |
0.5mol |
n2 |
n3 |
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反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
放出Q3kJ |
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体系的压强 |
P1 |
P2 |
P3 |
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反应物的转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
①在该温度下，假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min，则该时间段内A2的平均反应速率v(A2) 。
②该温度下此反应的平衡常数K的值为 。
③三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 （填序号）。
A．α1＋α2＝1 B．Q1＋Q2＝d C．α3＜α1
D．P3＜2P1＝2P2 E．n2＜n3＜1.0mol F．Q3＝2Q1
④在其他条件不变的情况下，将甲容器的体系体积压缩到1L，若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为65.5%，请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
2NH3,是哈伯于1905年发明的，但此法达到平衡时反应物的转化率不高。
（16分）下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
| ① |
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| ② |
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| ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
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| ⑦ |
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| ⑧ |
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| ⑨ |
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| ⑩ |
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（1）写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式 。
（2）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为：
（3）按要求完成下列各题
a．第一电离能：元素④ 元素⑤（选填“＞”、“＝”、“＜”)。
b．与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式 、 （各写一种）。
c．元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中，可作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为________________________________
d．由X与氧气、KOH溶液构成原电池，负极会产生元素④的单质。则其负极反应式为_____________________________。
（4）由元素③和⑧形成的液态化合物Z，是非极性的直线形分子。0.2mol的Z在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为_________________________
（5）在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是： 。
（6）元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。 已知该原子的半径为d pm，相对原子质量为M，NA代表阿伏加德罗常数，请回答：
晶体中该原子的配位数为 ，一个晶胞中包含的原子数目为 ；该晶体的密度为 g·cm－3（用字母表示，不必化简）。
【解析】考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的物质可判断，①是H，②是Be，③是C，④是N，⑤是O，⑥是F，⑦是Mg，⑧S，⑨是Cr，⑩是Cu。
（1）因为全充满或半充满是稳定的，所以根据构造原理可知Cr的外围电子排布式3d54s1。
（2）③与①形成的水果催熟剂是乙烯，乙烯中含有碳碳双键，采用的是sp2杂化。
非金属性越强，第一电离能越大，所以N＜O。氮气中含有14个电子，所以和氮气互为等电子体的分子是CO，离子是C22-。N的氢化物是氨气，N的化合价处于最低价态，被双氧水氧化生成氮气。原电池中负极失去电子，所以氨气在负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O。
（4）S和C形成的非极性的直线形分子是CS2，所以反应的热化学方程式为CS2(l)＋3O2(g)===CO2(g)＋2SO2(g) ΔH＝－1075 kJ/mol
（5）F是最活泼的非金属元素，H和F形成的氢化物中含有氢键，从而导致测得的值一般高于理论值。
（6）铜形成的是面心立方最密堆积，其配位数是12，根据乙中的结构特点可知一个晶胞中包含的原子数目为
8×1/8＋6×1/2＝4。根据丙图可知该晶胞的边长为
，所以其密度为
（16分）下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
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① |
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② |
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③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
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⑦ |
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⑧ |
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⑨ |
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⑩ |
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（1）写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式 。
（2）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为：
（3）按要求完成下列各题
a．第一电离能：元素④ 元素⑤（选填“＞”、“＝”、“＜”)。
b．与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式 、 （各写一种）。
c．元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中，可作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为________________________________
d．由X与氧气、KOH溶液构成原电池，负极会产生元素④的单质。则其负极反应式为_____________________________。
（4）由元素③和⑧形成的液态化合物Z，是非极性的直线形分子。0.2mol的Z在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为_________________________
（5）在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是： 。
（6）元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。 已知该原子的半径为d pm，相对原子质量为M，NA代表阿伏加德罗常数，请回答：
晶体中该原子的配位数为 ，一个晶胞中包含的原子数目为 ；该晶体的密度为 g·cm－3（用字母表示，不必化简）。
【解析】考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的物质可判断，①是H，②是Be，③是C，④是N，⑤是O，⑥是F，⑦是Mg，⑧S，⑨是Cr，⑩是Cu。
（1）因为全充满或半充满是稳定的，所以根据构造原理可知Cr的外围电子排布式3d54s1。
（2）③与①形成的水果催熟剂是乙烯，乙烯中含有碳碳双键，采用的是sp2杂化。
非金属性越强，第一电离能越大，所以N＜O。氮气中含有14个电子，所以和氮气互为等电子体的分子是CO，离子是C22-。N的氢化物是氨气，N的化合价处于最低价态，被双氧水氧化生成氮气。原电池中负极失去电子，所以氨气在负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O。
（4）S和C形成的非极性的直线形分子是CS2，所以反应的热化学方程式为CS2(l)＋3O2(g)===CO2(g)＋2SO2(g) ΔH＝－1075 kJ/mol
（5）F是最活泼的非金属元素，H和F形成的氢化物中含有氢键，从而导致测得的值一般高于理论值。
（6）铜形成的是面心立方最密堆积，其配位数是12，根据乙中的结构特点可知一个晶胞中包含的原子数目为
8×1/8＋6×1/2＝4。根据丙图可知该晶胞的边长为
，所以其密度为
2NH3，是哈伯于1905年发明的，但此法达到平衡时反应物的转化率不高。
2NH3的反应，左下图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0~10min内该反应的平均速率v(H2)=_______________。从11min起，压缩容器的体积为