题目内容
【题目】已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E<F。其中A原子核外有三个未成对电子;化合物B2E为离子晶体,E原子核外的M层中只有两对成对电子;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的;F原子最外层电子数与B的相同,其余各层均充满电子。请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示):
(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
(2)B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点________(填“高”或“低”),理由是____________________。
(3)A的氢化物分子中的中心原子采取________杂化,E的低价氧化物分子的空间构型是________。
(4)F的核外电子排布式是________,F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为____________,颜色为____________。
(5)A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示(其中A显-3价),则其化学式为________(每个球均表示1个原子)。
(6)A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度,是一种新型无机非金属材料,则其化学式为________,其晶体中所含的化学键类型为________。
【答案】Na<Al<Si<N高NaCl为离子晶体,而SiCl4为分子晶体sp3V形1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1[Cu(NH3)4]2+深蓝色Cu3NAlN共价键
【解析】
A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E<F。C元素是地壳中含量最高的金属元素,则C为Al元素;A原子核外有三个未成对电子,原子序数小于Al元素,其电子排布式为1s22s22p3,则A为N元素;E原子核外的M层中只有两对成对电子,电子排布式为1s22s22p63s23p4,则E为S元素;化合物B2E的晶体为离子晶体,B应为第ⅠA族元素,且原子序数在N元素和Al之间,则B为Na元素;D单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的,D处于第三周期,故D为Si元素;F原子核外最外层电子数与B相同,其余各层均充满,且原子序数最大,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故F为Cu元素,据此解答。
A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E<F.C元素是地壳中含量最高的金属元素,则C为Al元素;A原子核外有三个未成对电子,原子序数小于Al元素,其电子排布式为1s22s22p3,则A为N元素;E原子核外的M层中只有两对成对电子,电子排布式为1s22s22p63s23p4,则E为S元素;化合物B2E的晶体为离子晶体,B应为第ⅠA族元素,且原子序数在N元素和Al之间,则B为Na元素;D单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的,D处于第三周期,故D为Si元素;F原子核外最外层电子数与B相同,其余各层均充满,且原子序数最大,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故F为Cu元素,
(1)在元素周期表中,同一周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小,据此可判断四种元素的第一电离能的顺序为:Na<Al<Si<N;
(2)因NaCl为离子晶体,而SiCl4为分子晶体,原子晶体的熔沸点远大于分子晶体的熔沸点,故NaCl晶体熔点高;
(3)A的氢化物为NH3,N原子价层电子对数为3+=4,则N原子采取sp3杂化;E的低价氧化物为SO2,S原子孤电子对数为=1,价层电子对数为2+1=3,则为V形;
(4)F为Cu元素,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,铜离子与氨气可以配位键形成配离子,其化学式为[Cu(NH3)4]2+;
(5)F为Cu,A为N,且N为-3价,由晶胞结构图可知,N原子在顶点,则N原子数为8×=1,Cu原子在棱心,则Cu原子数为12×=3,所以化学式为Cu3N;
(6)A、C形成的化合物为AlN,根据化合物具有高沸点和高硬度,是一种新型无机非金属材料,可判断晶体类型为原子晶体,化学键类型为共价键。
【题目】Ⅰ.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
反应 | 大气固氮N2(g)+O2(g)2NO(g) | 工业固氮N2(g)+3H2(g)2NH3(g) | |||
温度/℃ | 27 | 2 000 | 25 | 400 | 450 |
平衡常数K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①分析数据可知:大气固氮反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因:____________________________。
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是________(填“A”或“B”);比较p1、p2的大小关系:________。
Ⅱ.目前工业合成氨的原理是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
(3)在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8 mol。
①达平衡时,H2的转化率α1=________。
②已知平衡时,容器压强为8 MPa,则平衡常Kp=________(用平衡分压代替浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。