题目内容
【题目】[物质结构与性质]
原子序数小于36的X、Y、Z、W、R五种元素，原子序数依次增大。五种元素中，仅R为金属元素，其原子序数为27。X价电子排布式为nsnnpn，元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等，W与其它四种元素能层数不同，且未成对电子数目为1个。
根据判断出的元素回答下列问题：
（1）基态R原子核外电子排布式为 ，X、Y、Z三种原子第一电离能由大到小的顺序为 （用具体元素符号表示）。
（2）1mol配合物[R(XY)6]4－中含有σ键的数目为 。
（3）XZW2是一种高毒类物质，结构与甲醛相似，X原子杂化方式为 ，其沸点高于甲醛的主要原因是 。
（4）YW3为黄色、油状、具有刺激性气味的液体，该分子的立体构型为 （用文字描述）。
（5）某晶体的晶胞结构如下图所示，则该化合物的化学式为 （R、Z用具体元素符号表示）。
【答案】⑴1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 ，N>O>C ⑵12mol或12×6.02×1023⑶sp2 因为COCl2的相对分子质量比甲醛大，故范德华力比甲醛大，导致其沸点比甲醛高 ⑷三角锥形 ⑸CoO
【解析】
试题分析：五种元素中，仅R为金属元素，其原子序数为27，则R为Co元素；X价电子排布式为nsnnpn，n=2，则X的电子排布式为2s22p2，是C元素；元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等，则Z的电子排布式只能是1s22s22p2，是O元素；则Y为N元素；W与其它四种元素能层数不同，且未成对电子数目为1个，Y只能位于第三周期，是Cl元素；
（1）R的原子序数为27，其基态原子核外电子总数为27，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，C、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，N处于第VA族，所以第一电离能大小为：N＞O＞C；
（2）[Co（CN）6]4-中CN-与Co之间有6个配位键，在每个CN-内部有一个共价键，所以1mol该配合物中含有σ键的数目为12mol或12×6.02×1023；
（3）COCl2，与甲醛结构相似，则其分子中含有1个碳碳双键和2个C-Cl单键，其中心原子C采用sp2杂化；因为COCl2的相对分子质量比甲醛大，则范德华力比甲醛大，导致其其沸点高于甲醛；
（4）NCl3的分子中N原子形成3个N-Cl键，含有1对孤电子对，故其立体构型为三角锥形；
（5）R为Co、Z为O，根据均摊法可知，在这个晶胞中氧离子位于棱上和体心，数目=12×1/4+1=4，钴离子位于顶点、面心，数目=8×1/8+6×1/2=4，所以氧离子、钴离子个数比是1：1，其化学式为：CoO。
【题目】雾霾天气频繁出现，严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH=_________。
（2）汽车尾气中NOx和CO的生成：
①已知汽缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H>0恒温，恒容密闭容器中，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是____
A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的平均分子量不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2 D.氧气的百分含量不再变化
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO，2CO(g)=2C(s)+O2(g)，已知该反应的△H＞0，则该设想能否实现______________（填“能”或“不能”）
（3）为减少SO2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。已知：
H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=－241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g) =CO(g)△H =-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：___________________。
②洗涤含SO2的烟气。
（4）汽车尾气净化的主要原理：2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)；△H＜0，若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_________（填序号）。（如图中v正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）
车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭（假设无杂质）。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量（n/mol）如下表：
物质 温度/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
（1）写出NO与活性炭反应的化学方程式______________________；
（2）计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=__________________；若T1＜T2，则该反应的△H__________________0(填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为________；
