题目内容
【题目】下列反应属于吸热反应的是（ ）
A. 金属钠与水反应
B. 甲烷在空气中燃烧
C. 盐酸与氢氧化钠溶液反应
D. 石灰石高温分解
【答案】D
【解析】
A. 金属钠与水反应属于放热反应，A不选；
B. 甲烷在空气中燃烧属于放热反应，B不选；
C. 盐酸与氢氧化钠溶液反应属于放热反应，C不选；
D. 石灰石高温分解属于吸热反应，D选；
答案选D。
【题目】中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，如图所示。
物质 | 燃烧热（kJ/mol） |
氢气 | 285．8 |
甲烷 | 890．3 |
乙烯 | 1411．5 |
（1）已知相关物质的燃烧热如上表，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式_________。
（2）在400℃时，向1L的恒容反应器中充入1molCH4，发生上述反应，测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0 %。则在该温度下，其平衡常数K=_______。按化学平衡移动原理，在图(a)中画出该反应的平衡转化率与温度及压强(p1>p2)的关系曲线。_______________________
（3）在制备C2H4时，通常存在副反应：2CH4(g)
C2H6(g)+H2(g)。在常温下，向体积为1L的恒容反应器中充入1molCH4，然后不断升高温度，得到图(b)。
①在200℃时，测出乙烷的量比乙烯多的主要原因是_________________________。
②在600℃后，乙烯的体积分数减少的主要原因是__________________________。
（4）工业上常采用除杂效率高的吸收-电解联合法，除去天然气中的杂质气体H2S，并转化为可回收利用的单质硫，其装置如下图所示。
通电前，先通入一段时间含H2S的甲烷气，使部分NaOH吸收H2S转化为Na2S，再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率。装置中右端碳棒为_________极，左端碳棒上的电极反应为_________________________，右池中的c(NaOH)：c(Na2S)______________(填“增大”、“基本不变”或“减小)。
【题目】现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
R | 基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子 |
S | 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性 |
T | 基态原子3d轨道上有1个电子 |
X | |
（1）R元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素，原因是________________________________________________________。
（2）S元素的化合价是否有正价？__________，原因是__________________________________，最外层电子排布式为________________________。
（3）T元素的原子N能层上电子数为__________，其原子结构示意图为__________。
（4）X的核外电子排布图违背了__________。用X单质、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：____________________________________________________________________。
【答案】 氮原子2p轨道半充满，能量低，稳定 否 F的电负性最大，只能得电子 2s22p5 2 
能量最低原理 电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量
【解析】试题分析：R元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，R是N元素；S元素的单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性，S是F元素；T元素的基态原子3d轨道上有1个电子，T是21号元素Sc； X元素的原子核外有12个电子，X是Mg元素。
解析：根据以上分析，（1）R是N元素，氮原子2p轨道半充满，能量低，稳定,所以第一电离能要大于其同周期相邻的O元素。
（2）元素F的电负性最大，只能得电子，所以F元素没有正价；F元素的最外层电子排布式为2s22p5。
（3）Sc原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d14s2，所以N能层上电子数为2，其原子结构示意图为
。（4）根据能量最低原理，Mg原子最外层2个电子应排布在3s轨道上，所以核外电子排布图违背了能量最低原理。电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量，所以燃放焰火时，焰火发出五颜六色的光。
【题型】综合题
【结束】
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【题目】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
T | 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性 |
X | L层p电子数比s电子数多2个 |
Y | 第三周期元素的简单离子中半径最小 |
Z | L层有三个未成对电子 |
（1）写出元素X的离子结构示意图__________。
（2）写出Y元素最高价氧化物的水化物分别与HCl、NaOH溶液反应的离子方程式_______________________、_________________________。
（3）写出Z与Y的电子排布式______________、________________。
（4）元素T与氯元素相比，非金属性较强的是__________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是__________。
A．气态氢化物的挥发性和稳定性
B．单质分子中的键能
C．两元素的电负性
D．含氧酸的酸性
E．氢化物中X—H键的键长(X代表T和Cl两种元素)
F．两单质在自然界中的存在形式
（5）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是__________(填元素符号)，理由是________________________________________________。