题目内容
【题目】X、Y、Z、W、Q、R 是周期表中前 36 号元素,核电荷数依次增大,其中 X、Y、Z、 W 都是元素周期表中短周期元素。X 为非金属元素,且 X 原子的核外成对电子数是未成对电子数的 2 倍,Z 的次外层电子数是最外层电子数的
,W 原子的 s 电子与 p 电子数相等,Q 是前四周期中电负性最小的元素,R 的原子序数为 29。 回答下列问题:
(1)X的最高价氧化物对应的水化物分子中,中心原子采取______________杂化。
(2)化合物 XZ 与 Y 的单质分子互为______________,1mol XZ 中含有π键的数目为______________。
(3)W 的稳定离子核外有______________种运动状态的电子。W元素的第一电离能比其同周期 相邻元素的第一电离能高,其原因是:_____。
(4)Q 的晶体结构如图所示,则在单位晶胞中 Q 原子的个数为______________,晶体的配位数是______________。
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(5)R元素的基态原子的核外电子排布式为________;Y 与 R 形成某 种化合物的晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的数值为 NA,则该晶体中 R 原子和 Y 原子之间的最短距离为______________cm。(只写计算式)
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【答案】sp2 等电子体 2NA 10 Mg 原子的价电子排布式为 3s2,3s 轨道处于全满状态,比较稳定, 失去一个电子比较困难 2 8 1s22s22p63s23p63d104s1
【解析】
X、Y、Z、W、Q、R 是周期表中前 36 号元素,核电荷数依次增大,其中 X、Y、Z、 W 都是元素周期表中短周期元素。X 为非金属元素,且 X 原子的核外成对电子数是未成对电子数的 2 倍,则X的核外电子排布式为1s22s22p2,则X为碳;Z 的次外层电子数是最外层电子数的
,则Z为氧,Y为氮;W 原子的 s 电子与 p 电子数相等,则W的核外电子排布式为1s22s22p63s2,W为镁;Q 是前四周期中电负性最小的元素,则Q为钾;R 的原子序数为 29,则R为铜,据此分析解答。
(1)X的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,结构式为
,则中心原子C采取sp2杂化,故答案为:sp2;
(2)化合物CO与N2分子具有相同的原子个数及价层电子数,属于等电子体;CO的结构与N2相似,为
,其中含有π键的数目为2NA,故答案为:等电子体;2NA;
(3)Mg2+核外有10个电子,则有10种运动状态的电子;W元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高,其原因是Mg 原子的价电子排布式为 3s2,3s 轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;故答案为:10;Mg 原子的价电子排布式为 3s2,3s 轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;
(4)根据晶胞结构知,钾原子在顶点和体心,则在单位晶胞中钾原子的个数为8×
+1=2;离体心钾原子最近的钾原子处于晶胞的8个顶点,则晶体的配位数是8;故答案为:2;8
(5)铜基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;晶胞中含有N原子数为:8×
=1,含有的Cu原子数为:12×
=3,则晶胞的质量为
,设晶胞的棱长为d,则d3=
,则R原子和Y原子之间的最短距离为
;故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;
。
【题目】将煤隔绝空气加强热(干馏)可得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。某焦炉气组成如下:
成分 | 氢气 | 甲烷 | 乙烯 | 丙烯 |
质量分数(%) | 20 | 56 | 14 | 10 |
将该焦炉气通过足量的溴水后,所得混合气体的平均相对分子质量约为
A.5.63B.7.02C.7.41D.10.12
【题目】(1)实验测得16 g甲醇CH3OH(l)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式: ____________________。
(2)合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=a kJ·mol-1,反应过程的能量变化如图所示:
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①该反应通常用铁作催化剂,加催化剂会使图中E______(填“变大”或“变小”),E的大小对该反应的反应热有无影响?______(填“有”或“无”)。
②有关键能数据如下:
化学键 | H—H | N—H | N≡N |
键能(kJ·mol-1) | 436 | 391 | 945 |
试根据表中所列键能数据计算a为____________。
(3)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料,用二氧化氮为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △Η1=a kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △Η2=bkJ/mol
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式:_____________________。