题目内容
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族．（1）W原子的核外电子排布式为
（2）均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，其化学式依次为
（3）Z、W两种元素电负性的大小关系为
（4）CO的结构可表示为C≡O，元素Y的单质Y2的结构也可表示为Y≡Y．下表是两者的键能数据（单位：kJ?mol-1）：
| A-B | A═B | A≡B | |
| CO | 357.7 | 798.9 | 1071.9 |
| Y2 | 154.8 | 418.4 | 941.7 |
②意大利罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具研究意义的Y4分子，其结构如图所示，请结合上表数据分析，下列说法中，正确的是
A．Y4为一种新型化合物
B．Y4与Y2互为同素异形体
C．Y4的沸点比P4（白磷）高
D.1mol Y4转变为Y2将放出954.6kJ热量．
考点：位置结构性质的相互关系应用,判断简单分子或离子的构型,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
分析：原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，则X是H元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族，设Y的原子序数是a，则Z的原子序数是a+1、W原子序数是a+9，a+a+1+a+9+1=32，则a=7，所以Y是N、Z是O、W是S元素，
（1）W是S元素，其原子核外有16个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；
（2）均由H、N、O三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，酸是硝酸、碱是一水合氨、盐是硝酸铵，根据价层电子对互斥理论确定离子空间构型及原子杂化方式；
（3）同一主族元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小；
（4）①根据断裂三键中的中的一个π键消耗的能量判断；
②A．N4为单质；
B．N4与N2互为同素异形体；
C．分子晶体的相对分子质量越大其熔沸点越高；
D．化学键断裂要吸收热量，形成化学键要放出热量，分别计算后进行比较．
（1）W是S元素，其原子核外有16个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；
（2）均由H、N、O三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，酸是硝酸、碱是一水合氨、盐是硝酸铵，根据价层电子对互斥理论确定离子空间构型及原子杂化方式；
（3）同一主族元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小；
（4）①根据断裂三键中的中的一个π键消耗的能量判断；
②A．N4为单质；
B．N4与N2互为同素异形体；
C．分子晶体的相对分子质量越大其熔沸点越高；
D．化学键断裂要吸收热量，形成化学键要放出热量，分别计算后进行比较．
解答：
解：原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，则X是H元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族，设Y的原子序数是a，则Z的原子序数是a+1、W原子序数是a+9，a+a+1+a+9+1=32，则a=7，所以Y是N、Z是O、W是S元素，
（1）W是S元素，其原子核外有16个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，故答案为：1s22s22p63s23p4；
（2）均由H、N、O三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，酸是硝酸（HNO3）、碱是一水合氨（NH3?H2O）、盐是硝酸铵，盐的化学式为NH4NO3，硝酸根离子价层电子对个数=3+
（5+1-3×2）=3且不含孤电子对，所以硝酸根离子空间结构为平面三角形，N原子杂化方式为SP2，
故答案为：HNO3；NH3?H2O；NH4NO3；平面三角形；SP2；
（3）同一主族元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性O＞S，故答案为：O＞S；（4）①根据表中数据可知，断裂C≡O中的一个π键消耗的能量是1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol，断裂N≡N中的一个π键消耗的能量是941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol，断裂一个π键CO比N2更容易，所以CO更活泼，故答案为：CO的第一个π键的键能为273kJ/mol，N2中的第一个π键的键能为523.3kJ/mol，所以CO的第一个键比N2更容易断裂；
②A．N4为单质不是化合物，故A错误；
B．N4与N2为同种元素的不同单质，互为同素异形体，故B正确；
C．N4和P4都是分子晶体，并且结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，所以白磷的沸点高，故C错误；
D.1molN4气体中含有6molN-N键，可生成2molN2，形成2molN≡N键，则1molN4气体转变为N2化学键断裂断裂吸收的热量为6×154.8KJ=928.8KJ，形成化学键放出的热量为941.7KJ×2=1883.4kJ，所以1mo1N4气体转变为N2将放热，则放出的热量=1883.4kJ-928.8KJ=954.6kJ，故D正确；
故选BD．
（1）W是S元素，其原子核外有16个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，故答案为：1s22s22p63s23p4；
（2）均由H、N、O三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，酸是硝酸（HNO3）、碱是一水合氨（NH3?H2O）、盐是硝酸铵，盐的化学式为NH4NO3，硝酸根离子价层电子对个数=3+
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故答案为：HNO3；NH3?H2O；NH4NO3；平面三角形；SP2；
（3）同一主族元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性O＞S，故答案为：O＞S；（4）①根据表中数据可知，断裂C≡O中的一个π键消耗的能量是1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol，断裂N≡N中的一个π键消耗的能量是941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol，断裂一个π键CO比N2更容易，所以CO更活泼，故答案为：CO的第一个π键的键能为273kJ/mol，N2中的第一个π键的键能为523.3kJ/mol，所以CO的第一个键比N2更容易断裂；
②A．N4为单质不是化合物，故A错误；
B．N4与N2为同种元素的不同单质，互为同素异形体，故B正确；
C．N4和P4都是分子晶体，并且结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，所以白磷的沸点高，故C错误；
D.1molN4气体中含有6molN-N键，可生成2molN2，形成2molN≡N键，则1molN4气体转变为N2化学键断裂断裂吸收的热量为6×154.8KJ=928.8KJ，形成化学键放出的热量为941.7KJ×2=1883.4kJ，所以1mo1N4气体转变为N2将放热，则放出的热量=1883.4kJ-928.8KJ=954.6kJ，故D正确；
故选BD．
点评：本题主要考查了物质结合和性质，包含元素推断、离子的空间构型、原子杂化方式的判断、核外电子排布等知识点，利用原子结构、价层电子对互斥理论等知识点来分析解答，题目难度中等．
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| ||
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