Question

【題目】Ⅰ.已知元素的某種性質“X”和原子半徑、金屬性、非金屬性等一樣，也是元素的一種基本性質。下面給出13種元素的X的數值：

元素	Al	B	Be	C	Cl	F	Li
X的數值	1.5	2.0	1.5	2.5	2.8	4.0	1.0
元素	Mg	Na	O	P	S	Si
X的數值	1.2	0.9	3.5	2.1	2.5	1.7

試結合元素周期律知識完成下列問題：

(1)請預測K與Rb元素的X數值的大小關系：K ______ Rb (填“＞”、“＝”或“＜”)。

(2)經驗規律告訴我們：當形成化學鍵的兩原子相應元素的X差值大于1.7時，所形成的一般為離子鍵；當小于1.7時，一般為共價鍵，試推斷AlBr3中的化學鍵類型是____。

(3)某有機化合物分子中含有S－N鍵，你認為該共用電子對偏向于____原子(填元素符號)．

(4)簡述第二周期元素(除稀有氣體外)的X的數值大小與原子半徑之間的關系：________。

Ⅱ．(1)在微生物作用的條件下，NH4+經過兩步反應被氧化成NO3-。兩步反應的能量變化示意圖如下：

①第一步反應是____反應(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據_____。

②1 molNH4+(aq)全部氧化成NO3- (aq)的熱化學方程式_______。

(2)近年來，研究人員提出利用含硫物質熱化學循環實現太陽能的轉化與存儲，過程如下：

反應Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)＋2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ/mol

反應Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=297 kJ/mol

反應Ⅱ的熱化學方程式：_______________。

(3)一定條件下，不同量的CO2與不同量的NaOH充分反應放出的熱量如下表所示：

CO2的量	NaOH的量	放出的熱量
22.0 g	750 mL 1.0 mol/L	x kJ
1.0 mol	2.0 L 1.0 mol/L	y kJ

寫出該條件下，CO2與NaOH反應生成NaHCO3的熱化學方__________________。

Answer 1

【答案】> 共價鍵 N 原子半徑越小，X的數值越大 放熱 ΔH=－273kJ/mol<0 (或反應物的總能量大于生成物的總能量) NH4+(aq)+2O2(g)=2H＋(aq)+NO3- (aq)+H2O(l)ΔH=－346 kJ/mol 3SO2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=－254 kJ/mol NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) ΔH=－(4x-y) kJ/mol

【解析】

I.(1)元素的金屬性越強，X的數值，結合同一主族元素的金屬性變化規律分析判斷；

(2)根據表格中Al的X數值為1.5，Cl的X數值為2.8，則Br的X數值比2.8還小，計算二者的X值的差值，然后與1.7比較，然后再進行判斷；

(3)先判斷元素的非金屬性強弱，然后根據共用電子對偏向吸引電子能力強的一方確定；

(4)結合第三周期元素的原子序數與X數值關系，利用元素周期律分析判斷；

II.(1)①根據反應物、生成物的能量大小判斷反應的熱效應；

②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)可由兩步反應加和得到相應的熱化學方程式；

(2)利用蓋斯定律，將I+III，整理可得II的熱化學方程式；

(3)根據題意可知，22gCO2通入1mol/LNaOH溶液750mL中充分反應，測得反應放出xkJ的熱量，寫出熱化學反應方程式，再利用1mol CO2通入2mol/LNaOH溶液2L中充分反應放出y kJ的熱量寫出熱化學反應方程式，最后利用蓋斯定律來書寫CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式。

(1)根據表格數據可知：元素的金屬性越強，X的數值越小。由于K、Rb是同一主族的元素，元素的金屬性K比Rb弱，所以元素的X的數值K>Rb；

(2)由表格中數據可知：Al的X數值為1.5，Cl的X數值為2.8，則Br的X數值比2.8還小，故Al、Br的X數值之差小于1.7，因此二者形成的化學鍵為共價鍵；

(3) S的X數值為2.5，N的非金屬性大于C(X的數值為2.5)，則N的X數值大于S的X數值，即N的非金屬性大于S的非金屬性，即共用電子對偏向吸引電子能力強的N元素一方；

(4)根據表格中第三周期元素可知：原子序數越大，原子半徑越小，元素的X數據就越大，因此第二周期的元素也重復第三周期的變化規律，即：元素的原子序數越大，原子半徑越小，元素的X的數值也越大；

II.(1)①根據圖示可知反應物的能量比生成物的能量大，因此反應物轉化為生成物時會放出熱量，該反應為放熱反應；判斷反應的熱效應；

②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)可由兩步反應加和得到，熱化學方程式為NH4+(aq)+2O2(g)=2H＋(aq)+NO3- (aq)+H2O(l)ΔH=－346 kJ/mol；

(2)將熱化學方程式I和III相加，整理可得II的熱化學方程式：3SO2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=－254 kJ/mol；

(3)根據題意，22gCO2通入1mol/LNaOH溶液750mL中充分反應，n(CO2)=22g÷44g/mol=0.5mol，n(NaOH)=1mol/L×0.75L=0.75mol，該反應既生成碳酸鈉又生成碳酸氫鈉，方程式為2CO2+3NaOH=NaHCO3+Na2CO3+H2O，由0.5molCO2反應放出熱量為xkJ，則2molCO2反應放出熱量為4xkJ，即熱化學反應方程式為①2CO2(g)+3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-4xkJ/mol，又1mol CO2通入2mol/LNaOH溶液2L中充分反應放出ykJ的熱量，則熱化學方程式為②2NaOH(aq)+CO2（g）═Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-ykJ/mol，由蓋斯定律可知，①-②可得，NaOH(aq)+ CO2（g）=NaHCO3(aq) △H=-(4x-y)kJ/mol。