Question

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常見的元素，原子序數(shù)依次增大，其相關(guān)信息如下表：

元素	相關(guān)信息
X	由X形成的單質(zhì)是最清潔的能源
Y	Y的基態(tài)原子核外p能級總電子數(shù)比s能級總電子數(shù)少一個
Z	由Z形成的多種單質(zhì)，其中之一是地球生物的“保護(hù)傘”
W	基態(tài)原子核外最外層只有2個電子，W元素在地殼金屬元素中含量位居第二位．

（1）W位于元素周期表第

 

周期第

 

族，W的基態(tài)原子核外電子排布式為：

 

；
（2）Y的第一電離能比Z的

 

（填“大”或者“小”），Y₂分子中σ鍵和π鍵之比為：

 

，YX₃易溶于水的原因是

 

；
（3）寫出W元素的單質(zhì)與X₂Z在高溫條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目

 

；
（4）在500℃，30MPa下，將1mol X₂與足量的Y₂置于密閉容器中充分反應(yīng)生成YX₃、X₂的轉(zhuǎn)化率為25%時，放出熱量為7.7kJ．寫出該熱化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前四周期中常見的元素，X形成的單質(zhì)是最清潔的能源，則X是氫元素；Y的基態(tài)原子核外p能級總電子數(shù)比s能級總電子數(shù)少一個，則Y為氮元素；Z形成的多種單質(zhì)，其中之一是地球生物的“保護(hù)傘”，則Z為氧元素；基態(tài)原子核外最外層只有2個電子，W元素在地殼金屬元素中含量位居第二位，故W為鐵元素，據(jù)此解答．

解答： 解：X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前四周期中常見的元素，X形成的單質(zhì)是最清潔的能源，則X是氫元素；Y的基態(tài)原子核外p能級總電子數(shù)比s能級總電子數(shù)少一個，則Y為氮元素；Z形成的多種單質(zhì)，其中之一是地球生物的“保護(hù)傘”，則Z為氧元素；基態(tài)原子核外最外層只有2個電子，W元素在地殼金屬元素中含量位居第二位，故W為鐵元素；
（1）W為Fe元素，F(xiàn)e原子核外有4個電子層，處于周期表中第四周期第ⅤⅢ族，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s² 2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
故答案為：四；ⅤⅢ；[Ar]3d⁶4s²（或1s² 2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²）；
（2）N原子核外電子是半滿結(jié)構(gòu)，故第一電離能：O＜N；N₂含有氮氮叁鍵，一個σ鍵和二個π鍵；N原子的電負(fù)性較強(qiáng)，能與水分子形成氫鍵而易溶于水；
故答案為：大；1：2；NH₃與H₂O之間能形成氫鍵；
（3）Fe與水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)移8e^-；
故答案為：；
（4）N₂ （g）+3 H₂ （g）═2NH₃，1mol X₂與足量的Y₂置于密閉容器中充分反應(yīng)生成YX₃、X₂的轉(zhuǎn)化率為25%時，放出熱量為7.7kJ．3molH2完全反應(yīng)放出的熱量為7.7kJ×3÷25%=92.4kJ，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H=-92.4kJ?mol^-1；
故答案為：N₂ （g）+3 H₂ （g）═2NH₃  （g）△H=-92.4kJ?mol^-1．

點(diǎn)評：本題以物質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，考查原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)，元素周期表和元素周期律，反應(yīng)熱的計(jì)算及熱化學(xué)方程式的書寫等，題目難度不大，旨在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解掌握．