题目内容
【题目】已知 X、Y、Z、W 四种短周期元素的原子序数依次增大。其中 X 与 Y、Z、W 所形成的常见化合 物(10e 或 18e)在常温下均为气态,在元素周期表中 Z 与 W 相邻,Y 的最高价氧化物的水化物与其氢化 物反应生成盐,且 Y 的核电荷数与 W 的最外层电子数相同。
(1)Z 离子的结构示意图是_____。
(2) X、Y、W 可组成一种化合物,原子个数比为 4:1:1,该化合物的化学式是_____,其中含有的化学键 有_____。
(3)X 与 Y 所形成的分子的电子式为_____,它比同主族其他元素的氢化物沸点高的原因是______。
(4)请从 Z、W 的结构上说明 Z、W 两种元素非金属性的强弱_____。
【答案】
NH4Cl离子键、共价键
分子间存在氢键相比于硫原子,氯原子的半径较小、最外层电子较多,则获得电子的能力较强,因此氯元素的非金属 性比硫元素强
【解析】
X,Y,Z,W四种短周期元素的原子序数依次增大,Y的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐,则Y应为N元素;X的原子序数小于N元素,与N元素形成的常见化合物为气体,则X为H元素;Y的核电荷数为7,与W的最外层电子数相同,W处于ⅦA族,Z的原子序数小于W,周期表中W与Z左右相邻,则Z处于ⅥA族,H元素与Z、W所形成的常见化合物在常温下均呈气态,则Z为S元素、W为Cl元素。
(1)Z为S元素,S2-离子有16个电子,核外有18个电子,各层电子数为2、8、8,S2-离子结构示意图为
;(2)H、N、Cl可组成一化合物,其原子个数之比为4:1:1,该化合物为NH4Cl,含有的化学键有离子键、共价键(配位键),(3)X与Y所形成的分子为NH3,氨气分子中氮原子最外层达到8电子稳定结构,NH3的电子式为
;氮元素的电负性很强,氨气分子之间形成氢键,所以沸点最高,(4)S和Cl都是较活泼的非金属元素,相比于硫原子,氯原子的半径较小、最外层电子较多,则获得电子的能力较强,因此氯元素的非金属 性比硫元素强。
【题目】工业废气中氮氧化物(NO、NO2等,以通式NOx表示)是主要的大气污染物之一。
利用甲烷可消除NO2污染,CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在1L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50molCH4和0.80molNO2,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表:
组别 | 温度 | 时间/min | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 | 60 |
① | T1 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
② | T2 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | …… | 0.15 | 0.15 |
回答下列问题:
(1)组别①中,0~10min内NO2的平均降解速率为v(NO2)= ________________。
(2)由实验数据可知实验控制的温度T2_____T1(填“>”或“<”),请简述理由__________。
(3)组别②中,T2温度下40min时n(CH4)=________mol。该反应正反应为_______反应(填“吸热”或“放热”),理由是_____________________________。
(4)温度T1时CO2物质的量随时间的变化如下图,在图中画出温度T2时CO2物质的量随时间的变化曲线________。
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(5)汽车尾气中含有CO和NOx等多种有害气体,若在汽车的排气管上安装一种催化转化装置,可使CO与NOx反应,生成两种无毒气体,则该反应的化学方程式为_________。