题目内容
【题目】物质的结构决定其性质，元素周期表和元素周期律揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整的体系。回答下列问题：
(1)在硼、氮、氧、氟中，第一电离能由大到小排序为___________(用元素符号表示，下同)。四种元素中的基态原子中，未成对电子数最多的是___________。
(2)已知硼酸的电离方程式为H3BO3+H2O
[B(OH)4]+H+。
①硼酸是___________元酸。
②[B(OH)4]－中含有的化学键类型有___________(填标号)。
a．σ键 b．π键 c．配位键 d．非极性键
③由[B(OH)4]－推出[Al(OH)4]－的结构式为______________________。
(3)氟化硝酰(NO2F)与NO3－的结构相似，则其分子的立体构型是___________，N原子的杂化轨道类型为___________。
(4)已知单质硼晶体的熔点为1873℃，单质硼晶体是___________晶体。
(5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，其立方晶胞如图所示。已知晶胞中B－P键键长均为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则磷化硼晶体的密度为___________g·cm－3(列出计算式)。
【答案】F＞N＞O＞B N 一 ac 
或
平面三角形 sp2 原子 
【解析】
(1) 同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；根据硼、氮、氧、氟在周期表中的位置判断第一电离能的排序；再根据电子排布式判断四种基态原子中未成对电子数最多的原子；
(2) ①根据电离方程式H3BO3+H2O
[B(OH)4]+H+判断；
②B最外层只有3个电子，存在空轨道，据此判断[B(OH)4]－中含有的化学键；
③由[B(OH)4]－推出[Al(OH)4]－中也存在σ键和配位键；
(3) NO3-中N原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化类型为sp2，立体构型为平面三角形，据此分析解答；
(4)根据单质硼晶体的熔点为1873℃，结合常见晶体的物理性质特征判断；
(5)根据均摊法结合晶胞结构计算一个晶胞中含有P原子和B原子数目，计算晶胞的质量；晶胞中B－P键键长为晶胞体对角线长度的
，求出晶胞棱长，据此分析计算。
(1) 同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；在硼、氮、氧、氟中，第一电离能由大到小排序为F＞N＞O＞B。四种元素中的基态原子中，未成对电子数最多的是N。其2p轨道有3个未成对电子，故答案为：F＞N＞O＞B；N；
(2) ①根据电离方程式H3BO3+H2O [B(OH)4]+H+可知，硼酸是一元酸，故答案为：一；
②B最外层只有3个电子，存在空轨道，因此[B(OH)4]－中含有σ键和配位键，故答案为：ac；
③由[B(OH)4]－推出[Al(OH)4]－中也存在σ键和配位键，结构式为，故答案为：；
(3) NO3-中N原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化类型为sp2，立体构型为平面三角形，氟化硝酰(NO2F)与NO3－的结构相似，则其分子的立体构型也是平面三角形，N原子的杂化轨道类型为sp2，故答案为：平面三角形；sp2；
(4)根据单质硼晶体的熔点为1873℃，符合原子晶体的物理性质特征，单质硼晶体是原子晶体，故答案为：原子；
(5)根据晶胞结构，一个晶胞中含有P原子的数目=8×
+6×
=4，含有4个B原子，则晶胞的质量为
g，晶胞中B－P键键长均为anm，为晶胞体对角线长度的，则晶胞棱长=
anm=a×10-6cm，则磷化硼晶体的密度为
= g·cm－3，故答案为：。
【题目】环境问题越来越受到人们的重视，“绿水青山就是金山银山”的理念已被人们认同。运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染具有重要意义。回答下列问题：
(1)亚硝酰氯(C—N=O)气体是有机合成中的重要试剂，它可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，该反应的热化学方程式为______________________。
相关化学键的键能如下表所示：
化学键 | Cl—Cl | N≡O(NO气体) | Cl—N | N=O |
键能/(kJ·mol－1) | 243 | 630 | 200 | 607 |
(2)为研究汽车尾气转化为无毒无害的物质的有关反应，在某恒容密闭容器中充入4molCO和4 mol NO，发生反应2CO+2NO
2CO2+N2，平衡时CO的体积分数与温度(T1<T2)压强的关系如图所示：
①该可逆反应达到平衡后，为在提高反应速率的同时提高NO的转化率，可采取的措施有___________(填标号)。
a．按体积比1：1再充入CO和NO b．改用高效催化剂
c．升高温度 d．增加CO的浓度
②由图可知，压强为20MPa、温度为T2下的平衡常数Kp=___________MPa－1(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数。保留4位小数)。
③若在B点对反应容器降低温度至T1的同时缩小体积至体系压强增大，达到新的平衡状态时，可能是图中A~F点中的___________点(填标号)。
(3)有人设想采用下列方法减少SO2、NO2对环境的污染：用CH4还原SO2，从产物中分离出一种含硫质量分数约为94%的化合物，并用这种化合物来还原NO2。这种含硫化合物和NO2反应的化学方程式为______________________。
(4)用NaOH溶液吸收SO2也是减少大气污染的一种有效方法。25℃时，将一定量的SO2通入到NaOH溶液中，两者完全反应，若溶液中
，则该混合溶液的pH=___________(25℃时，H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10－2，K a2=1.0×10－7)。
(5)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下：
①电极b上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。
②电极a的电极反应为_______________________。
