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(2013•安庆三模)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素,原子序数依次增大,其相关信息如下表:元素相关信息X由X形成的单质是最清洁的能源YY的基态原子核
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(2013•安庆三模)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素,原子序数依次增大,其相关信息如下表:
(1)W位于元素周期表第______周期第______族,W的基态原子核外电子排布式为:______;
(2)Y的第一电离能比Z的______(填“大”或者“小”),Y2分子中σ键和π键之比为:______,YX3易溶于水的原因是______;
(3)写出W元素的单质与X2Z在高温条件下反应的化学方程式,并标出电子转移的方向与数目______;
(4)在500℃,30MPa下,将1mol X2与足量的Y2置于密闭容器中充分反应生成YX3、X2的转化率为25%时,放出热量为7.7kJ.写出该热化学反应方程式______.
元素 | 相关信息 |
X | 由X形成的单质是最清洁的能源 |
Y | Y的基态原子核外p能级总电子数比s能级总电子数少一个 |
Z | 由Z形成的多种单质,其中之一是地球生物的“保护伞” |
W | 基态原子核外最外层只有2个电子,W元素在地壳金属元素中含量位居第二位. |
(2)Y的第一电离能比Z的______(填“大”或者“小”),Y2分子中σ键和π键之比为:______,YX3易溶于水的原因是______;
(3)写出W元素的单质与X2Z在高温条件下反应的化学方程式,并标出电子转移的方向与数目______;
(4)在500℃,30MPa下,将1mol X2与足量的Y2置于密闭容器中充分反应生成YX3、X2的转化率为25%时,放出热量为7.7kJ.写出该热化学反应方程式______.
▼优质解答
答案和解析
X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期中常见的元素,X形成的单质是最清洁的能源,则X是氢元素;Y的基态原子核外p能级总电子数比s能级总电子数少一个,则Y为氮元素;Z形成的多种单质,其中之一是地球生物的“保护伞”,则Z为氧元素;基态原子核外最外层只有2个电子,W元素在地壳金属元素中含量位居第二位,故W为铁元素;
(1)W为Fe元素,Fe原子核外有4个电子层,处于周期表中第四周期第ⅤⅢ族,其基态原子核外电子排布式为1s2 2s22p63s23p63d64s2;
故答案为:四;ⅤⅢ;[Ar]3d64s2(或1s2 2s22p63s23p63d64s2);
(2)N原子核外电子是半满结构,故第一电离能:O<N;N2含有氮氮叁键,一个σ键和二个π键;N原子的电负性较强,能与水分子形成氢键而易溶于水;
故答案为:大;1:2;NH3与H2O之间能形成氢键;
(3)Fe与水蒸气发生氧化还原反应,转移8e-;
故答案为:;
(4)N2 (g)+3 H2 (g)═2NH3,1mol X2与足量的Y2置于密闭容器中充分反应生成YX3、X2的转化率为25%时,放出热量为7.7kJ.3molH2完全反应放出的热量为7.7kJ×3÷25%=92.4kJ,则该反应的反应热为△H=-92.4kJ•mol-1;
故答案为:N2 (g)+3 H2 (g)═2NH3 (g)△H=-92.4kJ•mol-1.
(1)W为Fe元素,Fe原子核外有4个电子层,处于周期表中第四周期第ⅤⅢ族,其基态原子核外电子排布式为1s2 2s22p63s23p63d64s2;
故答案为:四;ⅤⅢ;[Ar]3d64s2(或1s2 2s22p63s23p63d64s2);
(2)N原子核外电子是半满结构,故第一电离能:O<N;N2含有氮氮叁键,一个σ键和二个π键;N原子的电负性较强,能与水分子形成氢键而易溶于水;
故答案为:大;1:2;NH3与H2O之间能形成氢键;
(3)Fe与水蒸气发生氧化还原反应,转移8e-;
故答案为:;
(4)N2 (g)+3 H2 (g)═2NH3,1mol X2与足量的Y2置于密闭容器中充分反应生成YX3、X2的转化率为25%时,放出热量为7.7kJ.3molH2完全反应放出的热量为7.7kJ×3÷25%=92.4kJ,则该反应的反应热为△H=-92.4kJ•mol-1;
故答案为:N2 (g)+3 H2 (g)═2NH3 (g)△H=-92.4kJ•mol-1.
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