A、B、C、D、E、F、G七种元素均是短周期元素，且原子序数依次增大．A原子无中子，B、G原子的最外层电子数

Question

A、B、C、D、E、F、G七种元素均是短周期元素，且原子序数依次增大．A原子无中子，B、G原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍，D、G元素原子的最外层电子数相等．X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成，元素B形成的单质M与甲、乙（甲、乙是高中常见的浓酸）均能反应（相对分子质量甲＜乙）转化关系如图（反应条件略去），原子E最外层电子数和其电子层数相等．元素F形成的单质是“21世纪的能源”，是目前应用最多的半导体材料．请回答下列问题：（1）A2D的熔沸点比A2G高的原因是______．B、D、G各一个原子构成每原子均满足8电子的分子，其电子式是______．（2）E4B3和水反应的化学方程式______．（3）写出M与甲的浓溶液加热时反应的化学方程式______．（4）X、Y、Z、W属于同一类物质，这类化合物固态时的晶体类型为______；X、Y、W都能与Z反应，则Z的结构式为______．（5）已知CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）；△H1=a kJ/mol，欲计算反应CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）的焓变△H2，则还需要查找某化合反应的焓变△H3，当反应中各物质化学计量数之比为最简整数比时△H3=b kJ/mol，则该反应的热化学方程式为______．据此计算出△H2=______kJ/mol（用含a和b的式子表示）．

Answer 1

A、B、C、D、E、F、G七种元素均是短周期元素，且原子序数依次增大．A原子无中子，则A为氢元素，B、G原子的最外层电子数均为其电子层数的两倍，分别为碳和硫，由于G的原子序数大于B，所以B为碳，G为硫，D、G元素原子的最外层电子数相等，为同主族元素，则D为氧元素，C的原子序数介于B、D之间，所以C为氮元素，X、Y、Z、W、甲、乙六种物质均由上述元素的两种或三种元素组成，元素B形成的单质M与甲、乙（甲、乙是高中常见的浓酸）均能反应，则甲、乙分别为浓硝酸和浓硫酸，相对分子质量甲＜乙，所以甲为浓硝酸，乙为浓硫酸，由转化关系图可知，X为NO₂，W为SO₂，原子E最外层电子数和其电子层数相等，原子序数小于G，则E为铝元素，元素F形成的单质是“21世纪的能源”，是目前应用最多的半导体材料，则F为硅元素，
（1）因为水分子间存在氢键，所以水的熔沸点比硫化氢高，B、D、G各一个原子构成每原子均满足8电子的分子，其电子式是，故答案为：水分子间存在氢键；；
（2）E₄B₃为Al₄C₃，它和水反应的化学方程式为Al₄C₃+6H₂O=4Al（OH）₃↓+3CH₄↑，故答案为：Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃↓+3CH₄↑；
（3）碳与浓硝酸加热时反应的化学方程式为C+4HNO₃（浓）

△   .

 CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+4HNO₃（浓）

△   .

 CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（4）NO₂、SO₂、CO₂、H₂O属于同一类物质，这类化合物固态时的晶体类型为都为分子晶体，X、Y、W都能与Z反应，则Z为水，它的结构式为H-O-H，故答案为：分子晶体；H-O-H；
（5）用反应CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）减去反应CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）即可得到，为计算反应CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）的焓变△H₂，还需要查找的某化合反应，所以该化合反应为2N₂（g）+2O₂（g）=4NO（g），即N₂（g）+O₂（g）=2NO（g），则该反应的热化学方程式为N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₃=b kJ/mol，根据盖斯定律，计算出△H₂=a-2bkJ/mol，
故答案为：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₃=b kJ/mol；a-2bkJ/mol．