Question

（14分）X、Y、Z、W、M是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	元素周期表中核电荷数最小的元素
Y	Y的一种核素常用于考古，其一种同素异形体为自然界最硬的物质
Z	Z是大气中含量多的元素，其某些氧化物为大气中常见的污染物
W	W是地壳中含量最高的金属元素
M	常见金属，单质呈紫红色

（1）W位于元素周期表第    周期第     族；W的简单离子半径比Z的简单离子半径    （填“大”或“小”）。

（2）Z原子的第一电离能比氧原子的     （填“大”或“小”）；M的基态原子价电子排布式是

（3）X与Y可形成多种化合物，其中常用来切割或焊接金属的气体分子中σ键和π键之比是          ，空间构型是

（4）X与Z形成的最简单化合物用途非常广泛，试列举两种用途：         、           ；该化合物具有较强的还原性，加热时能将M的氧化物MO还原，写出该反应的化学方程式：____。

（5）可用YX₄还原ZO_x以消除其污染。已知：

YX₄ (g) +4ZO₂ (g)=4ZO(g)+YO₂(g)+2X₂O(g)  △H= - 574 kJ·mol^-1

YX₄ (g)+4ZO(g)=2Z₂ (g)十YO₂ (g) +2X₂O(g)  △H = - 1160 kJ·mol^-1

试写出用YX₄还原ZO₂至Z₂的热化学方程式：____。

Answer

（1）三 ⅢA 小 (各1分)

（2）大 3d104s1 (各1分)

（3）3：2 (1分) 直线型 (1分)

（4）制硝酸、制冷剂、制化肥、制纯碱等(任写两种， 2分) 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O (2分)

（5）CH4 (g) + 2NO2 (g) =N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= 一867 kJ·mol-1 (3分)

【解析】

试题分析：X 是元素周期表中核电荷数最小的元素，X为H；Y的一种核素常用于考古，其一种同素异形体为自然界最硬的物质，Y为C；Z是大气中含量多的元素，其某些氧化物为大气中常见的污染物，Z为N；W是地壳中含量最高的金属元素，W是Al；M是常见金属，单质呈紫红色，M是Cu。

（1）Al位于元素周期表第3周期第ⅢA族；Al3+与N3—的核外电子排布相同，Al3+离子半径比N3—离子半径小。

（2）N原子的2p为半充满，N的第一电离能比氧原子的大；Cu的基态原子价电子排布式是3d104s1

（3）H与C可形成多种化合物，其中常用来切割或焊接金属的气体为乙炔（CH≡CH）分子中σ键和π键之比是3:2，乙炔是直线型分子

（4）H与N形成的最简单化合物是NH3，工业上可用来制硝酸、制化肥、制纯碱、用作制冷剂等；NH3具有较强的还原性，与CuO反应的化学方程式：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O

（5） CH4 (g) +4NO2 (g)=4N O(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= - 574 kJ·mol-1 …①

CH4 (g)+4NO(g)=2N2 (g)十CO2 (g) +2H2O(g) △H = - 1160 kJ·mol-1 …②

①+②得：2CH4 (g) + 4NO2 (g) =2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H= 一1734 kJ·mol-1

即：CH4 (g) + 2NO2 (g) =N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= 一867 kJ·mol-1

考点：考查了元素推断和热化学方程式的书写等相关知识。