解题思路:X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期中常见的元素,X形成的单质是最清洁的能源,则X是氢元素;Y的基态原子核外p能级总电子数比s能级总电子数少一个,则Y为氮元素;Z形成的多种单质,其中之一是地球生物的“保护伞”,则Z为氧元素;基态原子核外最外层只有2个电子,W元素在地壳金属元素中含量位居第二位,故W为铁元素,据此解答.
X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期中常见的元素,X形成的单质是最清洁的能源,则X是氢元素;Y的基态原子核外p能级总电子数比s能级总电子数少一个,则Y为氮元素;Z形成的多种单质,其中之一是地球生物的“保护伞”,则Z为氧元素;基态原子核外最外层只有2个电子,W元素在地壳金属元素中含量位居第二位,故W为铁元素;
(1)W为Fe元素,Fe原子核外有4个电子层,处于周期表中第四周期第ⅤⅢ族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2;
故答案为:四;ⅤⅢ;[Ar]3d64s2(或1s22s22p63s23p63d64s2);
(2)N原子核外电子是半满结构,故第一电离能:O<N;N2含有氮氮叁键,一个σ键和二个π键;N原子的电负性较强,能与水分子形成氢键而易溶于水;
故答案为:大;1:2;NH3与H2O之间能形成氢键;
(3)Fe与水蒸气发生氧化还原反应,转移8e-;
故答案为:
;
(4)N2(g)+3 H2(g)═2NH3,1mol X2与足量的Y2置于密闭容器中充分反应生成YX3、X2的转化率为25%时,放出热量为7.7kJ.3molH2完全反应放出的热量为7.7kJ×3÷25%=92.4kJ,则该反应的反应热为△H=-92.4kJ•mol-1;
故答案为:N2(g)+3 H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1.
点评:
本题考点: 位置结构性质的相互关系应用.
考点点评: 本题以物质结构为基础,考查原子结构、分子结构,元素周期表和元素周期律,反应热的计算及热化学方程式的书写等,题目难度不大,旨在考查学生对基础知识的理解掌握.