Question

【題目】Ⅰ.已知元素的某種性質(zhì)“X”和原子半徑、金屬性、非金屬性等一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)。下面給出13種元素的X的數(shù)值：

元素	Al	B	Be	C	Cl	F	Li
X的數(shù)值	1.5	2.0	1.5	2.5	2.8	4.0	1.0
元素	Mg	Na	O	P	S	Si
X的數(shù)值	1.2	0.9	3.5	2.1	2.5	1.7

試結(jié)合元素周期律知識(shí)完成下列問(wèn)題：

(1)請(qǐng)預(yù)測(cè)K與Rb元素的X數(shù)值的大小關(guān)系：K ______ Rb (填“＞”、“＝”或“＜”)。

(2)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律告訴我們：當(dāng)形成化學(xué)鍵的兩原子相應(yīng)元素的X差值大于1.7時(shí)，所形成的一般為離子鍵；當(dāng)小于1.7時(shí)，一般為共價(jià)鍵，試推斷AlBr3中的化學(xué)鍵類(lèi)型是____。

(3)某有機(jī)化合物分子中含有S－N鍵，你認(rèn)為該共用電子對(duì)偏向于____原子(填元素符號(hào))．

(4)簡(jiǎn)述第二周期元素(除稀有氣體外)的X的數(shù)值大小與原子半徑之間的關(guān)系：________。

Ⅱ．(1)在微生物作用的條件下，NH4+經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：

①第一步反應(yīng)是____反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據(jù)_____。

②1 molNH4+(aq)全部氧化成NO3- (aq)的熱化學(xué)方程式_______。

(2)近年來(lái)，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)，過(guò)程如下：

反應(yīng)Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)＋2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ/mol

反應(yīng)Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=297 kJ/mol

反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式：_______________。

(3)一定條件下，不同量的CO2與不同量的NaOH充分反應(yīng)放出的熱量如下表所示：

CO2的量	NaOH的量	放出的熱量
22.0 g	750 mL 1.0 mol/L	x kJ
1.0 mol	2.0 L 1.0 mol/L	y kJ

寫(xiě)出該條件下，CO2與NaOH反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方__________________。

Answer 1

【答案】> 共價(jià)鍵 N 原子半徑越小，X的數(shù)值越大 放熱 ΔH=－273kJ/mol<0 (或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量) NH4+(aq)+2O2(g)=2H＋(aq)+NO3- (aq)+H2O(l)ΔH=－346 kJ/mol 3SO2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=－254 kJ/mol NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) ΔH=－(4x-y) kJ/mol

【解析】

I.(1)元素的金屬性越強(qiáng)，X的數(shù)值，結(jié)合同一主族元素的金屬性變化規(guī)律分析判斷；

(2)根據(jù)表格中Al的X數(shù)值為1.5，Cl的X數(shù)值為2.8，則Br的X數(shù)值比2.8還小，計(jì)算二者的X值的差值，然后與1.7比較，然后再進(jìn)行判斷；

(3)先判斷元素的非金屬性強(qiáng)弱，然后根據(jù)共用電子對(duì)偏向吸引電子能力強(qiáng)的一方確定；

(4)結(jié)合第三周期元素的原子序數(shù)與X數(shù)值關(guān)系，利用元素周期律分析判斷；

II.(1)①根據(jù)反應(yīng)物、生成物的能量大小判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)；

②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)可由兩步反應(yīng)加和得到相應(yīng)的熱化學(xué)方程式；

(2)利用蓋斯定律，將I+III，整理可得II的熱化學(xué)方程式；

(3)根據(jù)題意可知，22gCO2通入1mol/LNaOH溶液750mL中充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出xkJ的熱量，寫(xiě)出熱化學(xué)反應(yīng)方程式，再利用1mol CO2通入2mol/LNaOH溶液2L中充分反應(yīng)放出y kJ的熱量寫(xiě)出熱化學(xué)反應(yīng)方程式，最后利用蓋斯定律來(lái)書(shū)寫(xiě)CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式。

(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：元素的金屬性越強(qiáng)，X的數(shù)值越小。由于K、Rb是同一主族的元素，元素的金屬性K比Rb弱，所以元素的X的數(shù)值K>Rb；

(2)由表格中數(shù)據(jù)可知：Al的X數(shù)值為1.5，Cl的X數(shù)值為2.8，則Br的X數(shù)值比2.8還小，故Al、Br的X數(shù)值之差小于1.7，因此二者形成的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵；

(3) S的X數(shù)值為2.5，N的非金屬性大于C(X的數(shù)值為2.5)，則N的X數(shù)值大于S的X數(shù)值，即N的非金屬性大于S的非金屬性，即共用電子對(duì)偏向吸引電子能力強(qiáng)的N元素一方；

(4)根據(jù)表格中第三周期元素可知：原子序數(shù)越大，原子半徑越小，元素的X數(shù)據(jù)就越大，因此第二周期的元素也重復(fù)第三周期的變化規(guī)律，即：元素的原子序數(shù)越大，原子半徑越小，元素的X的數(shù)值也越大；

II.(1)①根據(jù)圖示可知反應(yīng)物的能量比生成物的能量大，因此反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)會(huì)放出熱量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)；

②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)可由兩步反應(yīng)加和得到，熱化學(xué)方程式為NH4+(aq)+2O2(g)=2H＋(aq)+NO3- (aq)+H2O(l)ΔH=－346 kJ/mol；

(2)將熱化學(xué)方程式I和III相加，整理可得II的熱化學(xué)方程式：3SO2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=－254 kJ/mol；

(3)根據(jù)題意，22gCO2通入1mol/LNaOH溶液750mL中充分反應(yīng)，n(CO2)=22g÷44g/mol=0.5mol，n(NaOH)=1mol/L×0.75L=0.75mol，該反應(yīng)既生成碳酸鈉又生成碳酸氫鈉，方程式為2CO2+3NaOH=NaHCO3+Na2CO3+H2O，由0.5molCO2反應(yīng)放出熱量為xkJ，則2molCO2反應(yīng)放出熱量為4xkJ，即熱化學(xué)反應(yīng)方程式為①2CO2(g)+3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-4xkJ/mol，又1mol CO2通入2mol/LNaOH溶液2L中充分反應(yīng)放出ykJ的熱量，則熱化學(xué)方程式為②2NaOH(aq)+CO2（g）═Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-ykJ/mol，由蓋斯定律可知，①-②可得，NaOH(aq)+ CO2（g）=NaHCO3(aq) △H=-(4x-y)kJ/mol。