题目内容

常见元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素相关信息
XX的基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等
YY的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的2.5倍
ZZ的基态价电子结构为nsn-1
WW单质常在火山口附近被发现,其氧化物是造成酸雨的主要原因之一
(1)Y位于元素周期表第
 
周期
 
族,其基态原子未成对电子有
 
个.
(2)X的电负性比W的
 
(填“大”或“小”);Y的最简单气态氢化物比X的最简单气态氢化物易液化,其主要原因是
 
.
(3)Z与同周期左右相邻的两种元素的原子相比较,三者第一电离能由大到小的顺序为
 
(用元素符号表示).Y和Z形成的化合物为
 
晶体,该物质遇水强烈水解的化学方程式为
 
.
(4)在一定温度下,向一个容积不变的密闭容器中充入1molY2和3mol氢气,发生反应:Y2(g)+3H2(g)?2YH3(g)△H=-akJ/mol.在该条件下达到平衡时放出的热量为bkJ,其平衡常数表达式K=
 
.若起始向此容器中充入2molYH3,在相同温度下达到平衡时,反应过程中吸收的热量为ckJ,则a、b、c三者之间的关系为
 
(用一个式子表示).
考点:位置结构性质的相互关系应用
专题:元素周期律与元素周期表专题
分析:常见元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,则X原子核外电子排布为1s22s22p2,则X为C元素;
Y的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的2.5倍,则Y原子核外有2个电子层,最外层电子数为5,则Y为N元素;
Z的基态原子价电于排布为nsn-1,原子序数大于氧元素,则n=3,Z的基态原子价电于排布为3s2,故Z为Mg元素;
W单质常在火山口附近被发现,其氧化物是造成酸雨的主要原因之一,则W为S元素,
(1)Y为N元素;
(2)X为C元素,W为S元素,非金属性S的强;Y的最简单气态氢化物为NH3,分子间能形成氢键;
(3)同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势,但第IIA族与IIIA族,第VA族与VIA族反常;Y和Z形成的化合物为Mg3N2;Mg3N2与水反应生成氢氧化镁和氨气;
(4)已知Y2(g)+3H2(g)?2YH3(g)△H=-akJ/mol,根据平衡常数的含有书写K的表达式;向容器中充入2molNH3与向容器中充入1molN2和3molH2为等效平衡,到达平衡时各组分的量对应相等,令平衡时氮气的物质的量为ymol,根据热化学方程式求出a、b,据此解答.
解答: 解:常见元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,则X原子核外电子排布为1s22s22p2,则X为C元素;
Y的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的2.5倍,则Y原子核外有2个电子层,最外层电子数为5,则Y为N元素;
Z的基态原子价电于排布为nsn-1,原子序数大于氧元素,则n=3,Z的基态原子价电于排布为3s2,故Z为Mg元素;
W单质常在火山口附近被发现,其氧化物是造成酸雨的主要原因之一,则W为S元素,
(1)Y为N元素,在第二周期,第VA族;N元素原子的2p轨道含有3个单电子,则未成对电子数为3;
故答案为:二,VA;3;
(2)X为C元素,W为S元素,非金属性S的强,则X的电负性比W的小;Y的最简单气态氢化物为NH3,分子间能形成氢键,CH4的分子间不能形成氢键,所以Y的最简单气态氢化物比X的最简单气态氢化物易液化;
故答案为:小;氨分子之间可以形成氢键;
(3)同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势,但第IIA族与IIIA族,第VA族与VIA族反常,则第一电离能的大小关系为:Mg>Al>Na;Y和Z形成的化合物为Mg3N2,Mg3N2为离子化合物,为离子晶体,Mg3N2与水反应生成氢氧化镁和氨气,其离子方程式为:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑;
故答案为:Mg>Al>Na;离子;Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑;
(4)已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-akJ/mol,其表达式K=
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
;
恒温恒容下,2molNH3完全转化到左边,可得3molH2和1molN2,故与原平衡为等效平衡,平衡时NH3的浓度相同,令平衡时氮气的物质的量为ymol,向容器中充入1molN2和3molH2,平衡时参加反应的氮气为(1-y)mol,根据N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H=-akJ/mol,可知放出的热量为(1-y)mol×akJ/mol=a(1-y)kJ,即a(1-y)=b,
向容器中充入2molNH3,到达平衡时,生成氮气ymol,根据N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H=-akJ/mol,可知吸收的热量为ymol×akJ/mol=aykJ,即c=ay,所以a=b+c,
故答案为:
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
;a=b+c.
点评:本题考查结构性质位置关系应用、电负性、电离能、方程式的书写、化学平衡的计算等,难度中等,注意(4)中等效平衡原理的应用.
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