Question

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常見的元素，原子序數(shù)依次增大，其相關(guān)信息如下表

元素	相關(guān)信息
X	由X形成的單質(zhì)是最清潔的能源
Y	基態(tài)原子核外p能級(jí)電子總數(shù)比s能級(jí)少一個(gè)
Z	由Z形成的多種單質(zhì)，其中之一是地球生物的“保護(hù)傘”
W	含量位居地殼中金屬元素的第二位

回答下列問題：
（1）Z位于元素周期表第

 

周期第

 

族，W的基態(tài)原子核外電子排布為

 

．
（2）Y的第一電離能比Z

 

（填“大”或者“小”）；由X、Y、Z三種元素組成的一種鹽的化學(xué)式為

 

，其晶體類型為

 

．
（3）寫出W元素的單質(zhì)與X₂Z在高溫條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（4）在500℃、30MPa下，將1mol X₂ 與足量的Y₂ 置于密閉容器中充分反應(yīng)生成YX3，當(dāng)X₂ 的轉(zhuǎn)化率為25%時(shí)，放出熱量為7.7kJ，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常見的元素，原子序數(shù)依次增大，由X形成的單質(zhì)是最清潔的能源，則X是H元素；
由Z形成的多種單質(zhì)，其中之一是地球生物的“保護(hù)傘”，為臭氧，則Z為O元素；
Y基態(tài)原子核外p能級(jí)電子總數(shù)比s能級(jí)少一個(gè)且原子序數(shù)小于Z，則Y是N元素；
W含量位居地殼中金屬元素的第二位，則W為Fe元素；
（1）Z為O元素，主族元素原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等，最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等；
W為Fe元素，其原子序數(shù)為26，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
（2）同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；
由H、N、O三種元素組成的一種鹽為NH₄NO₃ 或NH₄NO₂，NH₄NO₃ 或NH₄NO₂中含有離子鍵和共價(jià)鍵，含有離子鍵的晶體為離子晶體；
（3）高溫下，F(xiàn)e和水反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣；
（4）在500℃、30MPa下，將1mol H₂ 與足量的N₂ 置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH₃，當(dāng)H₂的轉(zhuǎn)化率為25%時(shí)，放出熱量為7.7kJ，即有0.25mol氫氣反應(yīng)時(shí)放出7.7kJ熱量，則3mol氫氣完全反應(yīng)放出92.4kJ熱量．

解答： 解：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常見的元素，原子序數(shù)依次增大，由X形成的單質(zhì)是最清潔的能源，則X是H元素；
由Z形成的多種單質(zhì)，其中之一是地球生物的“保護(hù)傘”，為臭氧，則Z為O元素；
Y基態(tài)原子核外p能級(jí)電子總數(shù)比s能級(jí)少一個(gè)且原子序數(shù)小于Z，則Y是N元素；
W含量位居地殼中金屬元素的第二位，則W為Fe元素；
（1）Z為O元素，主族元素原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等，最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，O原子核外有2個(gè)電子層，最外層有6個(gè)電子，所以位于第二周期第VIA族；
W為Fe元素，其原子序數(shù)為26，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d⁶4s²，
故答案為：二；ⅥA；[Ar]3d⁶4s²；
（2）同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，Y位于第VA族、Z位于第VIA族，且二者同一周期，所以第一電離能Y大于Z；
由H、N、O三種元素組成的一種鹽為NH₄NO₃ 或NH₄NO₂，NH₄NO₃ 或NH₄NO₂中含有離子鍵和共價(jià)鍵，含有離子鍵的晶體為離子晶體，所以屬于離子晶體；
故答案為：大；NH₄NO₃ 或NH₄NO₂；離子晶體；
（3）高溫下，F(xiàn)e和水反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)方程式為3Fe+4H₂O （g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂，故答案為：3Fe+4H₂O （g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂；
（4）在500℃、30MPa下，將1mol H₂ 與足量的N₂ 置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH₃，當(dāng)H₂的轉(zhuǎn)化率為25%時(shí)，放出熱量為7.7kJ，即有0.25mol氫氣反應(yīng)時(shí)放出7.7kJ熱量，則3mol氫氣完全反應(yīng)放出92.4kJ熱量，熱化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及應(yīng)用，為高考高頻點(diǎn)，涉及熱化學(xué)、鐵的性質(zhì)、晶體類型判斷、電離能大小判斷、構(gòu)造原理等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查元素化合物知識(shí)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)，注意規(guī)律中的特例，題目難度不大．