问题 问答题

A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素.常温下A、B、C的常见单质均为无色、无味的气体,D、E的单质均为固体.C与E同主族,且E的原子序数为C的2倍,D的最外层电子数比最内层多1个,F是人体血红蛋白中含有的一种金属元素,请回答下列问题:

(1)D元素在周期表中的位置是:______周期______族.

(2)A与C形成的18电子分子的结构式为:______.

(3)最近意大利罗马大学的FunvioCacace等人获得了极具理论研究意义的B4分子.B4分子结构如图所示,已知断裂1mol B-B吸收167kJ热量,生成1mol B2放出942kJ热量.根据以上信息和数据,下列说法正确的是______.

A.B4沸点比P4(白磷)低,属于原子晶体

B.lmolB4气体转变为B2吸收882kJ热量

C.B4与B2互为同素异形体

D.B4与B2分子中各原子最外电子层均达到8电子稳定结构

(4)写出过量的F与稀硝酸反应的离子方程式______

(5)以D为阳极,在H2SO4溶液中电解,D表面形成氧化膜,阳极电极反应式为______.

(6)在常温,常压和光照条件下,B2在催化剂(TiO2)表面与A2C反应,生成1mol BA3(g)和C2时的能量变化值为382.5kJ,此反应BA3生成量与温度的实验数据如下表.则该反应的热化学方程式为______.

T/K303313323
BA3生成量/(10-1mol)4.35.96.0

答案

A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素.常温下A、B、C的常见单质均为无色、无味的气体,则A为H、B为N、C为O;E的原子序数为C的2倍,则E为S;D的最外层电子数比最内层多1个,最外层电子数为3,原子序数大于O元素,应处于第三周期,故D为Al;F是人体血红蛋白中含有的一种金属元素,则F为Fe,

(1)D为Al,原子核外有3个电子层,最外层电子数为3,处于第三周期第ⅢA族,

故答案为:第三、ⅢA族;

(2)H与O形成的18电子分子为H2O2,分子中O原子之间形成1对共用电子对、O原子与H原子之间形成1对共用电子对,故其结构式为:H-O-O-H,

故答案为:H-O-O-H;

(3)A.N4沸点比P4(白磷)低,属于分子晶体,故A错误;

B.1molN4气体中含有6molN-N键,可生成2molN2,形成2molN≡N键,则1molN4气体转变为N2化学键断裂断裂吸收的热量为6×167kJ=1002kJ,形成化学键放出的热量为1884kJ,所以反应放热,放出的热量为1884kJ-1002kJ=882kJ,故B错误;

C.N4与N2是N元素形成的结构不同的单质,是同素异形体,故C正确;

D.N4与N2分子中各原子都形成3对共用电子对,且各有1对孤对电子,最外电子层均达到8电子稳定结构,故D正确,

故答案为:CD;

(4)过量的Fe与稀硝酸反应生成硝酸亚铁与NO、水,反应离子方程式为:

3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O,

故答案为:3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O;

(5)以Al为阳极,在H2SO4溶液中电解,Al表面形成氧化膜,Al在阳极失去电子生成氧化铝,需要有水参与反应,故同时生成氢离子,阳极电极反应式为为:2Al+3H2O-6e-═Al2O3+6H+

故答案为:2Al+3H2O-6e-═Al2O3+6H+

(6)在常温,常压和光照条件下,N2在催化剂(TiO2)表面与H2O反应,反应为2N2(g)+6H2O(l)═

4NH3(g)+3O2(g),由表中数据可知,温度越高生成的NH3越多,说明升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,生成1mol NH3(g),能量变化值为382.5kJ,则生成4molNH3吸收的热量=382.5kJ×4=1530kJ,则该反应的热化学方程式为:2N2(g)+6H2O(l)═4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530kJ•mol-1

故答案为:2N2(g)+6H2O(l)═4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530kJ•mol-1

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