Question

【题目】Ⅰ.已知元素的某种性质“X”和原子半径、金属性、非金属性等一样，也是元素的一种基本性质。下面给出13种元素的X的数值：

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

试结合元素周期律知识完成下列问题：

(1)请预测K与Rb元素的X数值的大小关系：K ______ Rb (填“＞”、“＝”或“＜”)。

(2)经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的X差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键，试推断AlBr3中的化学键类型是____。

(3)某有机化合物分子中含有S－N键，你认为该共用电子对偏向于____原子(填元素符号)．

(4)简述第二周期元素(除稀有气体外)的X的数值大小与原子半径之间的关系：________。

Ⅱ．(1)在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下：

①第一步反应是____反应(选填“放热”或“吸热”)，判断依据_____。

②1 molNH4+(aq)全部氧化成NO3- (aq)的热化学方程式_______。

(2)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如下：

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

反应Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=297 kJ/mol

反应Ⅱ的热化学方程式：_______________。

(3)一定条件下，不同量的CO2与不同量的NaOH充分反应放出的热量如下表所示：

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

写出该条件下，CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方__________________。

Answer 1

【答案】> 共价键 N 原子半径越小，X的数值越大 放热 ΔH=－273kJ/mol<0 (或反应物的总能量大于生成物的总能量) 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)元素的金属性越强，X的数值，结合同一主族元素的金属性变化规律分析判断；

(2)根据表格中Al的X数值为1.5，Cl的X数值为2.8，则Br的X数值比2.8还小，计算二者的X值的差值，然后与1.7比较，然后再进行判断；

(3)先判断元素的非金属性强弱，然后根据共用电子对偏向吸引电子能力强的一方确定；

(4)结合第三周期元素的原子序数与X数值关系，利用元素周期律分析判断；

II.(1)①根据反应物、生成物的能量大小判断反应的热效应；

②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)可由两步反应加和得到相应的热化学方程式；

(2)利用盖斯定律，将I+III，整理可得II的热化学方程式；

(3)根据题意可知，22gCO2通入1mol/LNaOH溶液750mL中充分反应，测得反应放出xkJ的热量，写出热化学反应方程式，再利用1mol CO2通入2mol/LNaOH溶液2L中充分反应放出y kJ的热量写出热化学反应方程式，最后利用盖斯定律来书写CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式。

(1)根据表格数据可知：元素的金属性越强，X的数值越小。由于K、Rb是同一主族的元素，元素的金属性K比Rb弱，所以元素的X的数值K>Rb；

(2)由表格中数据可知：Al的X数值为1.5，Cl的X数值为2.8，则Br的X数值比2.8还小，故Al、Br的X数值之差小于1.7，因此二者形成的化学键为共价键；

(3) S的X数值为2.5，N的非金属性大于C(X的数值为2.5)，则N的X数值大于S的X数值，即N的非金属性大于S的非金属性，即共用电子对偏向吸引电子能力强的N元素一方；

(4)根据表格中第三周期元素可知：原子序数越大，原子半径越小，元素的X数据就越大，因此第二周期的元素也重复第三周期的变化规律，即：元素的原子序数越大，原子半径越小，元素的X的数值也越大；

II.(1)①根据图示可知反应物的能量比生成物的能量大，因此反应物转化为生成物时会放出热量，该反应为放热反应；判断反应的热效应；

②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)可由两步反应加和得到，热化学方程式为NH4+(aq)+2O2(g)=2H＋(aq)+NO3- (aq)+H2O(l)ΔH=－346 kJ/mol；

(2)将热化学方程式I和III相加，整理可得II的热化学方程式：3SO2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=－254 kJ/mol；

(3)根据题意，22gCO2通入1mol/LNaOH溶液750mL中充分反应，n(CO2)=22g÷44g/mol=0.5mol，n(NaOH)=1mol/L×0.75L=0.75mol，该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，方程式为2CO2+3NaOH=NaHCO3+Na2CO3+H2O，由0.5molCO2反应放出热量为xkJ，则2molCO2反应放出热量为4xkJ，即热化学反应方程式为①2CO2(g)+3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-4xkJ/mol，又1mol CO2通入2mol/LNaOH溶液2L中充分反应放出ykJ的热量，则热化学方程式为②2NaOH(aq)+CO2（g）═Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-ykJ/mol，由盖斯定律可知，①-②可得，NaOH(aq)+ CO2（g）=NaHCO3(aq) △H=-(4x-y)kJ/mol。