题目内容
【题目】A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍。A的一种原子中，质量数与质子数之差为零。D元素原子的最外层电子数为m，次外层电子数为n。E元素原子的L层上电子数为(m＋n)，M层上电子数为
。F与D同主族。请回答下列问题：
(1)B元素在周期表中的位置是________。
(2)C与E形成的化合物E3C属于________(填“原子”“离子”或“分子”)晶体。
(3)简单D离子和E离子的半径由大到小____________（填离子符号）
(4)B和D简单气态氢化物的稳定性; _______＜_______(填化学式）
(5)F的一种氧化物中氧的质量分数为50％，写出该氧化物与G单质水溶液反应的化学方程式：__________________________________________________。
(6)已知：甲＋H2O→丙＋丁，该反应不是氧化还原反应。若甲是由N和Cl元素组成的化合物，其分子结构模型如下图所示，丙具有漂白性。则甲中氯元素的化合价是________，丁与H2O有相同的电子总数，则丁的结构式为________。
【答案】 第2周期IVA族 离子 O2- >Na+ CH4 H2O SO2 + Cl2 +2 H2O
H2SO4 + 2HCl ＋1 
【解析】A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，则B为碳元素。A的一种原子中，质量数与质子数之差为零，则A无中子为氢元素。D元素原子的最外层电子数为m，次外层电子数为n。E元素原子的L层上电子数为(m＋n)，M层上电子数为
，则n =2，m =6，D为氧元素，C为=1，E为钠元素。F与D同主族，则F为硫元素，故G为氯元素。(1)B为碳元素，在周期表中的位置是第2周期IVA族；(2)C与E形成的化合物Na3N由钠离子和N3-离子构成，属于离子晶体；(3)具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大半径越小，故简单D离子和E离子的半径由大到小O2- >Na+；(4)元素非金属性越强气态氢化物的稳定性越强，B和D简单气态氢化物的稳定性; CH4＜H2O；(5)F的一种氧化物中氧的质量分数为50％，该氧化物为，二氧化硫，与G单质氯气的水溶液反应的化学方程式为：SO2 + Cl2 +2H2O
H2SO4 + 2HCl； (6)已知：甲＋H2O→丙＋丁，该反应不是氧化还原反应。若甲是由N和Cl元素组成的化合物，其分子结构模型如下图所示则为NCl3，丙具有漂白性为次氯酸。甲为NCl3，氯元素的化合价是+1价，丁与H2O有相同的电子总数，则丁为氨气，其结构式为
。
【题目】乙二醇(沸点:197.3℃)是一种重要的基础化工原料。由煤基合成气(主要成分CO、H2)与氧气先制备得到草酸二甲酯(沸点：164.5℃)，再加氢间接合成乙二醇，具有反应条件温和、环境污染小等优点。反应过程如下:
反应I:4NO(g)+4CH3OH(g)+O2(g)
4CH3ONO(g)+2H2O(g) △H1 =a kJ·mol-1
反应II:2CO(g)+2CH3ONO(g)CH3OOCCOOCH3(l)+2NO(g) △H2=b kJ·mol-1
反应III:CH3OOCCOOCH3(1)+4H2(g)HOCH2CH2OH(1)+2CH3OH(g)△H3 =c kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)煤基合成气间接合成乙二醇的总热化学方程式是_____________________________，已知该反应在较低温条件下能自发进行。说明该反应的△H ______0(填“>”“<”或“=”)。
(2)CO、CH3ONO各0.4mol在恒温、容积恒定为2L的密闭容器中发生反应II，达到平衡时CO的体积分数与NO的体积分数相等，计算该反应的化学平衡常数K=_____________。若此时向容器中再通入0.4molNO,一段时间后，达到新平衡时NO的体积分数与原平衡时相比______(填“增大”“相等”“减小”或“不能确定”)。
(3)温度改变对反应II的催化剂活性有影响，评价催化剂的活性参数——空时收率和CO的选择性可表示如下:
空时收率=CH3OOCCOOCH3质量/反应时间×催化剂的体积
CO的选择性=合成[CH3OOCCOOCH3所消耗的CO的物质的量/反应掉的CO的物质的量]×100%
在不同温度下，某学习小组对四组其他条件都相同的反应物进行研究，经过相同时间th，测得空时收率、CO的选择性数据如下表所示。
反应温度(℃) | 空时收率(g·mL-1·h-1) | CO的选择性(%) |
130 | 0.70 | ①72.5 |
140 | 0.75 | ②71.0 |
150 | 0.71 | ③55.6 |
160 | 0.66 | ④63.3 |
下列说法正确的是________(填字母代号)。
A.温度升高，空时收率先增大后减小，说明△H2>0
B.温度升高，催化剂活性逐渐减弱，对CO的选择性逐渐降低
C.综合考虑空时收率和CO的选择性，工业生成CH3OOCCOOCH3时，选择140℃效果最好
D.130℃时，CO的选择性最高，说明CO生成CH3OOCCOOCH3的转化率最高
(4)120℃、常压时，CH3OOCCOOCH3+4H2HOCH2CH2OH+2CH3OH反应过程中的能量变化如图所示。画出180℃、常压时，加入催化剂，该反应过程中的能量变化图。________
(5)研究证实，乙二醇、氧气可以在碱性溶液中形成燃料电池，负极的电极反应式是________________。
