Question

【題目】A，B，C，D是元素周期表中的短周期元素，且原子序數依次增大．A元素原子中無中子，B元素的一種同位素常用于文物考古，且該元素形成的化合物種類最多，D元素的原子核外最外層電子數是次外層電子數的三倍．回答下列問題：
（1）D元素的符號是 ， C元素組成的單質C2的電子式是 ．
（2）2016年10月17日7：30分在甘肅的酒泉衛星發射基地，我國成功發射“神舟十一號”載人飛船．火箭的發動機燃料更新為液態偏二甲肼（分子式為C2H8N2），氧化劑為液態的C2D4 ， 燃燒后產物對環境無污染．寫出偏二甲肼與C2D4反應的化學方程式：
（3）C2A4可作為火箭發動機的燃料，與氧化劑C2D4反應生成C2和A2D．已知：
①C2（g）+2D2（g）═C2D4（L）△H1═﹣19.5kJ/mol
②C2A4（L）+D2（g）═C2（g）+2A2D（g）△H2═﹣534.2kJ/mol
寫出液體燃料C2A4與液態C2D4反應的熱化學方程式： ．
（4）在230℃和催化劑存在的條件下，將BD2與A2轉化為BA3DA（g）和A2D（g）．如圖為生產1mol BA3DA（g）的能量變化示意圖：

已知破壞1mol不同共價鍵的能量（kJ）分別是：

B﹣A	B﹣D	B=D	A﹣A	A﹣D
413.4	351	745	436	462.8

①寫出BD2和A2轉化為1mol BA3DA（g）和A2D（g）的熱化學方程式：
②已知E1=8.2kJmol﹣1 ， 則E2=kJmol﹣1 ．

Answer 1

【答案】
（1）O；
（2）C2H8N2+2N2O4=3N2+4H2O+2CO2
（3）2N2H4（L）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1048.9kJ/mol
（4）CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H═﹣181.6kJ/mol；189.8
【解析】解：A、B、C、D是元素周期表中的短周期元素，且原子序數依次增大；A元素原子中無中子，則A為H元素；B元素的一種同位素常用于文物考古，且該元素形成的化合物種類最多，則B為C元素；
D元素的原子核外最外層電子數是次外層電子數的三倍，為O元素，則C為N元素；（1）D是O元素，C元素組成的單質N2 ， 氮氣分子中氮原子之間共用3對電子且每個N原子含有一個孤電子對，電子式為 ，所以答案是：O； ；（2）C2H8N2和氧化劑N2O4混合燃燒后產物對環境無污染，說明生成氮氣、二氧化碳和水，反應方程式為C2H8N2+2N2O4=3N2+4H2O+2CO2 ， 所以答案是：C2H8N2+2N2O4=3N2+4H2O+2CO2；（3）N2H4與氧化劑N2O4反應生成N2和H2O，①N2（g）+2O2（g）═N2O4（l）△H1═﹣19.5kJ/mol②N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H2═﹣534.2kJ/mol
將方程式2②﹣①得2N2H4 （l）+N2O4 （l）=3N2 （g）+4H2O （g）△H═2×（﹣534.2kJ/mol）﹣（﹣19.5kJ/mol）=﹣1048.9kJ/mol，
所以答案是：2N2H4 （l）+N2O4 （l）=3N2 （g）+4H2O （g）△H=﹣1048.9kJ/mol；（4）①在230℃和催化劑存在的條件下，將CO2與H2轉化為CH3OH（g）和H2O（g），
該反應方程式為CO2 （g）+3H2 （g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=（745×2+3×436﹣413.4×3﹣351﹣462.8﹣462.8×2）kJ/mol=﹣181.6kJ/mol，
所以答案是：CO2 （g）+3H2 （g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H═﹣181.6kJ/mol；
②根據圖知，該反應是放熱反應，E1=8.2kJmol﹣1 ， △H=﹣（E2﹣E1）=﹣181.6kJ/mol，所以E1=8.2kJmol﹣1 ， E2=189.8kJmol﹣1 ，
所以答案是：189.8．