Question

15．常見(jiàn)元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大，其相關(guān)信息如表：

元素	相關(guān)信息
A	該元素的一種核素?zé)o中子
B	基態(tài)原子核外只有三個(gè)能級(jí)，且各能級(jí)電子數(shù)相等
C	基態(tài)原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2.5倍
D	一個(gè)D-離子含18個(gè)電子
E	+3價(jià)離子3d能級(jí)為半充滿(mǎn)

（1）E位于元素周期表的位置是，其基態(tài)原子未成對(duì)電子有4個(gè)．
（2）B、C、D的電負(fù)性由大到小的順序是Cl＞N＞C（用元素符號(hào)表示）．
（3）C單質(zhì)分子中δ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比是，C的氫化物在同族元素中氫化物的沸點(diǎn)出現(xiàn)反常，其原因是NH₃分子間易形成氫鍵．
（4）D的氫化物與其最高價(jià)氧化物的水化物的鉀鹽共熱能發(fā)生反應(yīng)，生成一種氣體單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為8HCl+KClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+4Cl₂↑+4H₂O．
（5）由A、B兩種元素組成的非極性分子有多種，其中乙是一個(gè)分子含4個(gè)原子的分子，乙的電子式是．已知乙的燃燒熱為1200kJ∕mol，乙燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式是C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l）；△H=-1200kJ/mol．
（6）在一定溫度下，向一個(gè)容積不變的密閉容器中充入1molC₂和3molA₂，發(fā)生反應(yīng)：Y₂（g）+3A₂（g）?2YA₃（g）△H=-akJ/mol．在該條件下達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為bkJ，其平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$（用化學(xué)式表示）．若起始向此容器中充入2molAH₃，在相同溫度下達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中吸收的熱量為ckJ，則a、b、c三者之間的關(guān)系為a=b+c（用一個(gè)式子表示）．

Answer 1

分析 常見(jiàn)元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大，A元素的一種核素?zé)o中子，則A為H元素；
B的基態(tài)原子核外只有三個(gè)能級(jí)，且各能級(jí)電子數(shù)相等，則B原子核外電子排布為1s²2s²2p²，則B為C元素；
C的基態(tài)原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2.5倍，則C原子核外有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為5，則C為N元素；
D的一個(gè)D^-離子含18個(gè)電子，則D原子核外電子總數(shù)=核電荷數(shù)=17，為Cl元素；
E³⁺的3d能級(jí)為半充滿(mǎn)，其基態(tài)原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²，為Fe元素，
根據(jù)以上分析進(jìn)行解答．

解答 解：常見(jiàn)元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大，A元素的一種核素?zé)o中子，則A為H元素；B的基態(tài)原子核外只有三個(gè)能級(jí)，且各能級(jí)電子數(shù)相等，則B原子核外電子排布為1s²2s²2p²，則B為C元素；C的基態(tài)原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2.5倍，則C原子核外有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為5，則C為N元素；D的一個(gè)D^-離子含18個(gè)電子，則D原子核外電子總數(shù)=核電荷數(shù)=17，為Cl元素；E³⁺的3d能級(jí)為半充滿(mǎn)，其基態(tài)原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²，為Fe元素，
（1）E為Fe元素，其基態(tài)核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，鐵元素位于第4周期第VIII族，基態(tài)原子未成對(duì)電子為3d軌道的4個(gè)電子，
故答案為：第4周期第VIII族；4；
（2）B、C、D分別為C、N、Cl元素，非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越強(qiáng)，則電負(fù)性大小為：Cl＞N＞C，
故答案為：Cl＞N＞C；
（3）C單質(zhì)為N₂，N₂分子含氮氮三鍵，δ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為1：2；由于氨分子間存在氫鍵，故使其沸點(diǎn)出現(xiàn)反常，
故答案為：1：2；NH₃分子間易形成氫鍵；
（4）D的氫化物為HCl，其最高價(jià)氧化物的水化物的鉀鹽為KClO₄，共熱能發(fā)生反應(yīng)，生成一種氣體單質(zhì)，應(yīng)為Cl₂，反應(yīng)的方程式為：8HCl+KClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+4Cl₂↑+4H₂O，
故答案為：8HCl+KClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+4Cl₂↑+4H₂O；
（5）由A、B兩種元素組成的含4個(gè)原子的非極性分子為乙炔，乙炔的電子式為 ；
已知乙炔的燃燒熱為1200kJ∕mol，則乙燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l）；△H=-1200 kJ/mol，故答案為：；C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l）；△H=-1200 kJ/mol；
（6）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-akJ/mol，其表達(dá)式為：K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
恒溫恒容下，2molNH₃完全轉(zhuǎn)化到左邊，可得3molH₂和1molN₂，故與原平衡為等效平衡，平衡時(shí)NH₃的濃度相同，令平衡時(shí)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為ymol，向容器中充入1molN₂和3molH₂，平衡時(shí)參加反應(yīng)的氮?dú)鉃椋?-y）mol，根據(jù)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-akJ/mol，可知放出的熱量為（1-y）mol×akJ/mol=a（1-y）kJ，即a（1-y）=b，
向容器中充入2molNH₃，到達(dá)平衡時(shí)，生成氮?dú)鈟mol，根據(jù)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-akJ/mol，可知吸收的熱量為ymol×akJ/mol=aykJ，即c=ay，所以a=b+c，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$；a=b+c．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，題目難度中等，涉及電負(fù)性、電離能、方程式的書(shū)寫(xiě)、化學(xué)平衡的計(jì)算等知識(shí)，注意掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期表、元素周期律的關(guān)系，（6）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意等效平衡原理的應(yīng)用．