题目内容
3．
现有部分元素的存在，性质和原子结构如下所述：A．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素．
B．最高正价为+7价的短周期元素．
C．最外层电子数等于电子层数的短周期元素．
D．地壳中含量居第二位的金属元素．
E．氢化物在常温常压下呈现液态的短周期元素．
F．短周期中原子半径最大的主族元素．
请回答下列问题：
（1）写出由上述条件可以确定的元素的符号C，Cl，Fe，O，Na．
（2）已知由至少满足表中一项条件的元素所组成的高中常见的物质之间可以发生如图所示的转化关系，其中甲、乙、丙为含同一种元素的纯净物（反应条件略）
①如x为非金属元素的单质，图中反应均为氧化还原反应，则x为O2，反应Ⅲ的化学反应方程式为2CO+O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2．
②若x为HCl，图中反应均为非氧化还原反应，试写出其中两种：
第一种：甲为Na2CO3．反应Ⅲ的离子方程式为CO32-+CO2+H2O=2HCO3-．
第二种：甲为NaAlO2．反应Ⅲ的离子方程式为3AlO2-+Al3++6H2O=4Al（OH）3↓．
分析 （1）A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故A为碳元素；B是最高正价为+7价的短周期元素，则B为Cl；C是最外层电子数等于电子层数的短周期元素，则C为H或Be或Al；D是地壳中含量居第二位的金属元素，则D为Fe；氢化物在常温常压下呈现液态的短周期元素，应为O；F是短周期元素中原子半径（除稀有气体外）最大的元素，则F为Na；
（2）①甲、乙、丙为含有同一种元素的纯净物，若X为非金属元素的单质，图中反应均为氧化还原反应，甲为氧气、X为碳、乙为CO2、丙为CO等符合转化过程；
②若X为HCl，图中反应均为非氧化还原反应，则甲可能为Na2CO3或NaAlO2，反应均与盐酸的量有关，以此来解答．
解答 解：（1）A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故A为碳元素；B是最高正价为+7价的短周期元素，则B为Cl；C是最外层电子数等于电子层数的短周期元素，则C为H或Be或Al；D是地壳中含量居第二位的金属元素，则D为Fe；氢化物在常温常压下呈现液态的短周期元素，应为O；F是短周期元素中原子半径（除稀有气体外）最大的元素，则F为Na，可以确定的元素为C、Cl、Fe、Na，
故答案为：C，Cl，Fe，O，Na；
（2）由转化关系可知，甲能发生连续氧化或与量有关反应，
①甲、乙、丙为含有同一种元素的纯净物，若X为非金属元素的单质，图中反应均为氧化还原反应，甲为氧气、X为碳、乙为CO2、丙为CO等符合转化过程，反应Ⅲ的化学方程式为：2CO+O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2，
故答案为：O2；2CO+O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2；
②若X为HCl，图中反应均为非氧化还原反应，则甲可能为Na2CO3或NaAlO2，
第一种，若甲为Na2CO3，反应Ⅲ的离子方程式为CO32-+CO2+H2O=2HCO3-，
第二种，若甲为NaAlO2，反应Ⅲ的离子方程式为3AlO2-+Al3++6H2O=4Al（OH）3↓，
故答案为：Na2CO3；CO32-+CO2+H2O=2HCO3-；NaAlO2；3AlO2-+Al3++6H2O=4Al（OH）3↓．
点评 本题考查结构性质位置关系应用、无机物推断等，把握元素化合物知识及物质的性质、相互转化等为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，题目难度不大．
（1）汽车尾气中的 NO（g）和CO（g）在一定温度和催化剂的条件下可净化．发生的反应如下：2NO（g）+2CO（g）═2CO2 （g）+N2（g）
①已知：N2（g）+O2 （g）═2NO（g）△H=+180.0kJ/mol．部分化学键的键能如下（键能指气态原子形成1mol化学键释放的最小能量）
| 化学键 | O═O | C≡O | C═O |
| 键能（kJ/mol） | 497 | 1072 | 803 |
②若上述反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，并在t1时刻达到平衡状态，则下列示意图1不符合题意的是C（填选项序号）．（图中ω、M、v正 分别表示质量分数、混合气体平均相对分子质量、正反应速率）
（2）尾气中的SO2可先催化氧化生成SO3，再合成硫酸．已知：2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）△H=-196.0kJ/mol．
①在一定温度的密闭容器中，SO2的转化率随时间的变化关系如图2所示：
则A点的v逆（SO2 ）小于（填大于、小于或等于）B点的 v正（SO2）．
②在某温度时，向10L的密闭容器中加入4.0molSO2和10.0molO2，反应达到平衡，改变下列条件，再次达到平衡时，能使O2的新平衡浓度和原来平衡浓度相同的是BC（填选项序号）．
A．在其他条件不变时，减小容器的容积
B．保持温度和容器内压强不变，再充入2.0mol SO2和5.0mol O2
C．保持温度和容器体积不变，再充入SO2和SO3，使之浓度扩大为原来的两倍
（3）利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3 制成燃料电池，其原理如图3所示．
该电池在工作过程中NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是一种氧化物，可循环使用．石墨Ⅱ是电池的正极，石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为NO2+NO3--e-=N2O5．相同条件下，消耗的O2和NO2的体积比为1：4．
（4）尾气中氮氧化物（NO和NO2）也可用尿素[CO（NH2）2]溶液除去，反应生成对大气无污染的气体．1mol 尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设 NO、NO2体积比为 1：1）的质量为76g．
| A． | 原子半径：Cl＞Na＞O＞N | B． | 碱性：NaOH＜Mg（OH）2＜Al（OH）3 | ||
| C． | 熔点：CBr4＞CCl4＞CF4 | D． | 热稳定性：HF＞HCl＞H2S＞H2O |
| A． | 900℃时，该反应的平衡常数K＜1 | |
| B． | 850℃时，若x=5，则起始时反应向逆反应方向进行 | |
| C． | 850℃时，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足0≤x＜3 | |
| D． | 850℃时，已知x＞3，则随着x的增大，H2的转化率一定始终增大 |
| A． | 若使电解质溶液恢复到电解前的浓度可向溶液中加入9.8×（10-b-10一a）g Cu（OH）2 | |
| B． | b＜a＜7 | |
| C． | 阳极产生的气体是O2，其体积（标准状况下）为：1.12×（10-b-10-a）L | |
| D． | 阴极电极反应式为：Cu2++2e-=Cu |
| A． | 3O2（g）=2O3（g）△H=+242.4kJ•mol-1 | |
| B． | 氧气比臭氧稳定，大气中臭氧层易被破坏 | |
| C． | 断裂l mol O2（g）中的共价键吸收的能量比形成1 molCO2（g）中的共价键放出的能量少 | |
| D． | 相同物质的量的氧气比臭氧所含的能量高 |
| A． | 反应①中硝酸铵既是氧化剂又是还原剂，H2O是氧化产物 | |
| B． | 反应②中K2SO3是还原剂，N2O是氧化产物 | |
| C． | 反应③中每生成1 mol N2O，转移8 mol电子 | |
| D． | 反应④中NaNO3是还原剂，N2O既是氧化产物又是还原产物 |
| A． | CH4、O2、CO、NH3 | B． | H2、O2、SO2、NH3 | C． | H2、Cl2、HCl、NH3 | D． | NO、O2、NO2、NH3 |