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第四章　
素能形成性评价
(时间：75分钟　满分：100分)
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.(2024·湖南省益阳市高一期末)化学为人类的进步做出了巨大贡献。下列过程中，不涉及化学反应的是(　　)
A．铁矿石炼铁 B．活字印刷
C．煤制药物 D．氯气制消毒液
【解析】　铁矿石炼铁过程中有新的物质(如铁单质)生成，属于化学变化，涉及化学反应，A不符合题意；活字印刷过程中没有新的物质生成，属于物理变化，不涉及化学反应，B符合题意；用煤为原料制取药物的过程中有新的物质生成，属于化学变化，涉及化学反应，C不符合题意；消毒液的有效成分是次氯酸钠，氯气与碱液反应生成次氯酸钠，故氯气制备消毒液涉及化学反应，D不符合题意。故选B。
2.(2024·河北省石家庄市高一期末)化学与能源、材料和环境密切相关。下列有关说法错误的是(　　)
A．中国空间站使用的推进器燃料为氙气(Xe)，Xe是第ⅠA族元素
B．我国自主研发的“东方超环(人造太阳)”使用的氕、氘、氚互为同位素
C．2023年杭州亚运会“薪火”火炬采用1070铝合金，铝合金属于金属材料
D．我国成功制得单质石墨炔，是碳材料科学的一大进步，石墨炔和金刚石互为同素异形体
【解析】　Xe为稀有气体元素，是0族元素，A错误；氕、氘与氚是质子数相同而中子数不同的三种氢原子，三者互为同位素，B正确；纯金属和合金均为金属材料，铝合金属于金属材料，C正确；石墨炔和金刚石是碳元素的不同单质，互为同素异形体，D正确。故选A。
3.(2024·广东省广州市黄广中学高一第2次月考)我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟，能历时3 000万年误差仅1秒。Rb是第五周期第ⅠA族元素，下列关于Rb的说法不正确的是(　　)
A．铷元素在自然界没有游离态
B．铷元素能形成多种氧化物
C．与同周期元素53I的原子半径比较：I>Rb
D．最高价氧化物对应的水化物的碱性：RbOH>KOH
【解析】　铷元素非常活泼，自然界只有化合态的铷，A正确；碱金属越活泼形成的氧化物种类越多，钠能形成氧化钠、过氧化钠，钾还能形成超氧化钾、臭氧化钾等，铷活泼性大于钠、钾，则铷元素能形成多种氧化物，B正确；Rb和I是同一周期的元素，同一周期元素，原子序数越大，半径越小，所以I的半径更小，C错误；K与Rb是同一主族的元素，金属性Rb>K，最高价氧化物对应的水化物的碱性：RbOH＞KOH，D正确。故选C。
4.(2024·河北保定高一统考期末)下列有关元素周期表和元素周期律的叙述中正确的是(　　)
A．在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
B．最外层电子数为2的元素一定处于第ⅡA族
C．元素周期表右上方区域的元素是金属元素
D．同主族元素从上到下，单质熔点逐渐降低
【解析】　在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料，A正确；最外层电子数为2的元素包括第ⅡA族元素、He和其他元素，B错误；元素周期表右上方区域的元素是非金属元素，C错误；同主族元素从上到下，金属单质熔点逐渐降低，非金属单质熔点逐渐升高，D错误。故选A。
5.(2024·河北蠡县中学高一校联考期中)下列说法正确的是(　　)
A．若离子AYOx－中含有n个核外电子，则Y原子核内含有的中子数为A－n＋x＋8
B．电子层由里到外依次为K层、L层、M层……，每层最多能容纳8个电子
C．若某元素原子核外最外层电子数小于或等于2，则该元素一定为金属元素
D．最外层电子数越少的金属元素对应的金属单质的金属活动性越强
【解析】　离子AYOx－含有n个核外电子，则Y原子核内含有的质子数为n－x－8，中子数＝质量数－质子数，则中子数为A－n＋x＋8，A正确；K层最多能容纳2个电子，B错误；氢元素原子核外最外层电子数为1，其为非金属元素，C错误；金属活动性钙强于钠，但钙的最外层电子数比钠的多，D错误。故选A。
6.(2023·辽宁沈阳高一阶段练习)下列关于元素周期表及周期律的叙述，其中不正确的有(　　)
①一般在过渡元素中寻找一些化学反应新型催化剂　②酸性：HClO4>H2SO4>H2SiO3，不能用元素周期律解释　③第三周期简单离子半径最小的元素是氯元素　④按F2→I2的顺序单质氧化性逐渐减弱，故前面的卤素单质可将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来　⑤元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素　⑥砹(At)为ⅦA元素，推测单质砹为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸　⑦ⅠA族元素全部是金属元素，第ⅢA族位于元素周期表第3纵列
A．3个 B．4个
C．5个 D．6个
【解析】　①过渡元素中的重金属元素通常可以作为一些化学反应新型催化剂，正确；②非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性Cl＞S＞Si，酸性：HClO4>H2SO4>H2SiO3，能用元素周期律解释，错误；③离子核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则第三周期简单离子半径最小的元素是铝元素，错误；④排在前面的卤素单质可将排在后面的卤素从它的盐溶液中置换出来，但由于氟气极易和水反应生成氢氟酸和氧气，所以氟气除外，错误；⑤过渡元素是指元素周期表中的副族元素，全部由金属元素构成，可在金属与非金属分界线处的元素中寻找半导体材料，错误；⑥氟氯溴碘砹处于同一主族，从上到下非金属性逐渐减弱，相对原子质量逐渐增大，根据元素周期律可知，碘单质已为紫黑色固体，因此砹也为有色固体，碘化氢不稳定，则砹化氢也不稳定，卤化银都不溶于水和硝酸，则砹化银也不溶于水和硝酸，正确；⑦ⅠA族元素中H是非金属元素，第ⅢA族位于元素周期表第13纵列，错误。故选C。
7.(2024·江苏连云港高一统考期末)下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)
A．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3
B．酸性：HClO4>H2SO4
C．非金属性：N>P
D．原子半径：r(C)【解析】　碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解，所以热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，不能用元素周期律解释，A正确；元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：Cl＞S，则酸性：HClO4>H2SO4，能用元素周期律解释，B错误；同主族元素从上到下非金属性依次减弱，则非金属性：N>P，能用元素周期律解释，C错误；同一主族随原子序数变大，原子半径变大；同一周期随着原子序数变大，原子半径变小；原子半径：r(C)8.(2024·河北邯郸高一校联考期中)用He原子轰击Al原子会产生质子，其核反应如下：Al＋He→Si＋H，下列有关说法中正确的是(　　)
A．Si的中子数和质子数相等
B．Al和Al属于不同的核素
C．H2和H2互为同位素
D．Al和Si的L层电子数不同
【解析】　Si的中子数为30－14＝16，质子数为14，A错误；Al和Al的质子数相同，中子数不同，属于不同的核素，B正确；同位素的对象是原子，H2和H2是单质或分子，C错误；Al和Si的L层电子数都是8，D错误。故选B。
9.(2023·河北保定高一校联考期中)许多元素有多种核素，而且各种核素在自然界中所占的比例相对固定。某元素R有质量数为77和81的两种同位素，现测得R元素的相对原子质量为78，则同位素77R在R元素中的物质的量分数为(　　)
A．12.5% B．25%
C．50% D．75%
【解析】　设元素R有质量数为77和81的两种同位素共1 mol，其中质量数为77的同位素x mol，质量数为81的同位素y mol，即有方程组：x＋y＝1,77x＋81y＝78，解得x＝0.75，y＝0.25，同位素77R在R元素中的物质的量分数为×100%＝75%。故选D。
10.(2023·河北邢台高一阶段练习)下列说法正确的是(　　)
A．石墨和金刚石互为同位素
B．18 g D2O含有6.02×1024个电子
C．等质量的CH4和ND3所含质子数之比为5∶4
D．Og的中子数与质子数之差为176
【解析】　石墨和金刚石都是碳元素的单质，二者互为同素异形体，A错误；18 g D2O含有的电子数为×10×6.02×1023＜6.02×1024，B错误；等质量的CH4和ND3所含质子数之比为×10 mol∶×10 mol＝5∶4，C正确；Og的中子数与质子数之差为294－118×2＝58，D错误。故选C。
11.(2024·河北保定高一统考期末)下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)
A．热稳定性：HF>H2O
B．氧化性：Cl2>I2
C．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
D．酸性：HCl>HF
【解析】　同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，简单氢化物的稳定性逐渐增强，非金属性：F＞O，热稳定性：HF＞H2O，能用元素周期律解释，A项不符合题意；同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则氧化性：Cl2＞I2，能用元素周期律解释，B项不符合题意；同周期从左到右主族元素的金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，金属性：Na＞Mg＞Al，碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，能用元素周期律解释，C项不符合题意；HF、HCl均不是相应元素的最高价氧化物对应的水化物，两者酸性强弱不能用元素周期律解释，D项符合题意。故选D。
12.(2023·天津宁河高一第一中学校考期末)下列有关结论正确的是(　　)
A．钛合金的性质与钛单质的性质是相同的
B．热稳定性：HCl＜H2S
C．半径：第三周期元素的简单离子中Al3＋半径最小
D．除H外的非金属元素：最高正价与其最低负价的绝对值之和均等于8
【解析】　合金比它的成分金属具有许多优良的物理、化学或机械加工性能，A错误；元素非金属性越强则氢化物的稳定性越强，非金属性Cl＞S，则热稳定性：HCl＞H2S，B错误；第三周期的非金属元素形成的阴离子比金属元素形成的阳离子多一个电子层，阳离子半径小于阴离子，Na＋、Mg2＋、Al3＋的电子数相同，原子序数越大，半径越小，所以第三周期元素原子形成的简单离子中，Al3＋的半径最小，C正确；O、F元素没有最高正化合价，D错误。故选C。
13.(2024·天津一中高一校考期末)下列说法正确的是(　　)
A．短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构
B．U和U是中子数不同质子数相同的同种核素
C．不同元素的原子构成的分子只含极性共价键
D．用电子式表示氯化氢的形成过程：
【解析】　短周期第ⅣA族元素原子最外层四个电子，第ⅦA族元素的原子最外层七个电子，四个第ⅦA族元素的原子和一个第ⅣA族元素原子形成四个共价键，达到最外层的8电子结构，A正确；U和U是中子数不同质子数相同的同种元素的不同核素，B错误；不同元素的原子构成的分子可以含非极性键，如H2O2，C错误；用电子式表示氯化氢的形成过程，D错误。故选A。
14.(2023·江苏高一期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y最外层只有1个电子，Z原子的最外层电子数是X原子最外层电子数的一半，W与X同主族。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：r(X)B．Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的强
C．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
D．由X、Y组成的化合物肯定含有极性共价键
【解析】　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，为氧元素，W与X同主族，为硫元素，Y最外层只有1个电子，为钠元素，Z原子的最外层电子数是X原子最外层电子数的一半，为铝元素。同周期元素，从左到右，原子半径依次减小，A错误；氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝，B正确；氧的非金属性比硫强，所以水的稳定性比硫化氢强，C错误；氧和钠形成的化合物为氧化钠或过氧化钠，存在有离子键或离子键和非极性共价键，不存在极性共价键，D错误。故选B。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．(14分)(2023·益阳市普通高中期末质量检测)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
A 有三个电子层，K、M层电子数之和等于L层电子数
B 短周期中金属性最强
C 常温下单质为双原子分子，氢化物的水溶液呈碱性
D 元素最高正价为＋7
回答下列问题：
(1)A元素在周期表中的位置 第三周期ⅥA族　。
(2)B元素的最高价氧化物对应的水化物与C元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子反应方程式是 H＋＋OH－===H2O　。
(3)单质B与单质D反应所得产物的电子式为 　。
(4)元素D与元素A相比，非金属性较强的是 Cl　(用元素符号表示)，下列表述中不能证明这一事实的是 a　(填选项序号)。
a．常温下D的单质和A的单质状态不同
b．D的氢化物比A的氢化物稳定
c．D单质能与A的氢化物反应生成A单质
d．A的最高价含氧酸酸性弱于D的最高价含氧酸
【解析】　A有三个电子层，K、M层电子数之和等于L层电子数，A为硫；B短周期中金属性最强，B为钠；C常温下单质为双原子分子，氢化物的水溶液呈碱性，C为氮；D元素最高正价是＋7价，D为氯，据此分析解答即可。(1)A为硫，在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。(2)B元素的最高价氧化物对应的水化物与C元素的最高价氧化物对应的水化物反应，即氢氧化钠和硝酸反应，离子反应方程式是H＋＋OH－===H2O。(3)单质B与单质D反应，即钠与氯气反应，所得产物为氯化钠，电子式为。(4)元素D与元素A即氯元素和硫元素相比，同一周期中，原子序数越大，非金属性越强，故非金属性较强的是Cl；常温下D的单质和A的单质状态不同，非金属性与物理性质无关，故a符合；D的氢化物比A的氢化物稳定，气态氢化物越稳定，非金属性越强，故b不符合；D单质能与A的氢化物反应生成A单质，体现活泼非金属置换不活泼非金属，故c不符合；A最高价含氧酸的酸性弱于D最高价含氧酸，说明D的非金属性强，故d不符合。
16.(14分)(2024·河北省石家庄市高一期末)2024年是元素周期表诞生155周年，元素周期表(律)在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。部分元素在元素周期表中的位置如图所示。请回答：
(1)元素③在周期表中的位置为 第二周期第ⅤA族　。
(2)元素④的一种核素的中子数是10，表示该核素的符号为 O　。
(3)元素①和②形成的五原子分子的空间结构为 正四面体形　。
(4)⑨⑩ 三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是 HClO4　(填化学式)。
(5)⑤和⑦两种元素形成的化合物有重要的用途。用电子式表示该化合物的形成过程为
　。
(6)下图分别表示元素的某种结构或性质与核电荷数的关系(X为核电荷数，Y为元素的有关结构或性质)，下列说法正确的是 　　。(用选项字母表示)。
A．a图表示元素④⑤⑥⑦⑧的离子半径变化趋势
B．b图表示元素⑤所在主族元素的最高化合价的变化趋势
C．c图表示元素①所在主族金属单质密度的变化趋势
D．d图表示⑥⑦⑧⑨⑩五种元素的电子层数的变化趋势
【解析】　根据短周期元素①～ 在元素周期表中的位置可判断分别是氢、碳、氮、氧、氟、钠、镁、铝、硫、氯、溴。(1)元素③为氮，在周期表中的位置为第二周期第ⅤA族。(2)核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；元素④为氧，一种核素的中子数是10，质量数为18，表示该核素的符号为O。(3)元素①和②形成的五原子分子为甲烷，甲烷的空间结构为正四面体形。(4)非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，⑨⑩ 三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4。(5)⑤和⑦两种元素形成的化合物为离子化合物氟化镁，形成过程为∶ 。(6)电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；元素④⑤⑥⑦⑧的离子半径为④>⑤>⑥>⑦>⑧，逐渐减小，A错误；元素⑤所在主族元素的最高化合价除F外均为＋7，F没有正价，B错误；元素①位于第ⅠA族，该主族金属单质密度随着原子序数增大而变大，但是钠的密度大于钾是个反常，C正确；⑥⑦⑧⑨⑩五种元素均为第三种周期元素，电子层数相同，D错误。故选C。
17.(15分)(2024·河北省保定市部分重点高中高一期中)已知X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的五种元素，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是其内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4；R元素原子最外层有3个电子，其阳离子与Z的阴离子核外电子总数相同；W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1。回答下列问题：
(1)R元素原子的结构示意图为 　。
(2)仅由X、Z、R三种元素形成的化合物的化学式为 Al(OH)3　。
(3)仅由X与Z元素所形成的化合物的分子式为 H2O　和 H2O2　。
(4)相同条件下，密度：Z2 >　(填“>”“<”或“＝”)YZ，判断的理由为 相同条件下，相对分子质量大小与密度成正比　。
(5)写出YZ2在生活中的一种用途： 人工降雨　。
(6)化合物XW与R2Z3反应的化学方程式为 6HCl＋Al2O3===2AlCl3＋3H2O　。
【解析】　X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的五种元素，X是原子序数最小的元素，X为H；Y元素原子最外层电子数是其内层电子总数的2倍，则Y为C；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4，Z为O；R元素原子最外层有3个电子，其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同，则R为Al；W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1，则W为Cl。(1)根据分析可知R为Al元素，则R元素原子的结构示意图为。(2)X为H，Z为O，R为Al，则X、Z、R三种元素形成的化合物的化学式为Al(OH)3。(3)X为H，Z为O，则X与Z元素所形成的化合物的分子式为H2O和H2O2。(4)Y为C元素，Z为O元素，Z2为O2，YZ为CO，相同条件下，相对分子质量大小与密度成正比，则O2的密度大于CO。(5)YZ2为CO2可以用于人工降雨。(6)XW为HCl，R2Z3为Al2O3，HCl与Al2O3反应生成氯化铝和水，则反应的化学方程式为6HCl＋Al2O3===2AlCl3＋3H2O。
18.(15分)(2024·广东省广州市三校高一期末联考)有X、Y、Z、M、R五种短周期的主族元素，部分信息如下表所示：
X Y Z M R
原子半径/nm 0.086 0.186 0.074 0.099
主要化合价 ＋4、－4 －2 －1、＋7
其他信息 某种核素无中子 某种核素用于考古 短周期主族元素中原子半径最大　　　　
(1)写出X元素中中子数为2的核素的原子符号 H(或T)　。
(2)R在元素周期表中的位置是 第三周期第ⅦA族　。
(3)Z原子形成的简单离子的半径 小于　M原子形成的简单离子半径(填“大于”或“小于”)。
(4)化合物Z2M2中含有的化学键种类是 离子键、非极性共价键　。
(5)元素X与Z可以形成一种离子化合物ZX，写出该离子化合物的电子式 Na＋[∶H]－　；将该离子化合物ZX加入到水中，滴加酚酞可以观察到水溶液显红色，同时有气泡生成，写出该过程发生的化学反应方程式 NaH＋H2O===NaOH＋H2↑　。
(6)下列事实能作为比较元素Y与R的非金属性相对强弱依据的是 　　。
A．元素R的最高正化合价高于Y
B．稳定性：XR>YX4
C．元素R最外层电子数多于Y
D．酸性HR>H2XO3
【解析】　X元素的某种核素无中子，X是H元素；Y元素的化合价主要为－4、＋4，Y的某种核素用于考古，Y是C元素；Z短周期主族元素中原子半径最大，Z是Na元素；M的化合价主要为－2，M是O元素；R的化合价主要为－1、＋7，R是Cl元素。(1)X是H元素，H元素中中子数为2的核素的原子符号H。(2)R是Cl元素，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族。(3)电子层数相同，质子数越多，半径越小，Na＋的半径小于O2－的半径。(4)化合物Na2O2由Na＋、O构成，含有的化学键种类是离子键、非极性共价键。(5)元素H与Na可以形成一种离子化合物NaH，该离子化合物的电子式Na＋[∶H]－；将NaH加入到水中，滴加酚酞可以观察到水溶液显红色，同时有气泡生成，生成氢氧化钠和氢气，发生的化学反应方程式为NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。(6)C、Cl不同周期，不能根据最高正化合价判断非金属性，故不选A；元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，稳定性：HCl>CH4，证明非金属性Cl>C，故选B；C、Cl不同周期，不能根据最外层电子数判断非金属性，故不选C；HCl不是最高价含氧酸，不能根据酸性HCl>H2CO3证明非金属性Cl>C，故不选D。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共15张PPT)
第四章　物质结构　元素周期律
章末整合　素能提升
知识体系构建
新情境命题研究
新情境类型一
化学史料情境
1.(2024·河北沧州高一校联考)自1803年英国科学家道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入，不断发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。下列关于原子结构理论的说法中，正确的是(　　)
A．所有的原子都含有质子、中子和电子
B．质子数决定元素的种类，中子数决定核素的种类
C．原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D．原子中的质子、中子和电子3种基本微粒不可能进一步分成更小的微粒
【解析】　有的原子不含中子，如H，A错误；质子数决定元素的种类，质子数与中子数决定核素的种类，B错误；质子带正电，电子带负电，则原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引，C正确；随科学的发展，认识到质子和中子还可以再分，质子和中子里面还有更小的微粒——夸克，D错误。故选C。
A．核污水中的碳－14衰变成碳－12是化学变化
B．核污水含有碘－129、锶－90、碳－14等放射性元素，对人体有害
C．市场上购买的加碘食盐是纯净物
D．含碘食盐是指食盐含有碘单质　
含碘元素的食盐，所加物质是碘酸钾
新情境类型二
生活环保情境
【解析】　核污水中的碳－14衰变成碳－12属于核反应，不是化学变化，A错误；核污水含有碘－129、锶－90、碳－14等放射性元素，这些元素对人体有害，B正确；市场上购买的食盐是混合物，其主要成分是氯化钠和碘酸钾，C错误；含碘食盐是指食盐含有碘酸钾，D错误。故选B。
2.(2023·江苏苏州高一阶段练习)核污水中存在锶的一种放射性核素Sr存在引发白血病的风险，那么这种核素的中子数和质子数之差为(　　)
A．38 B．52
C．12 D．14
【解析】　Sr的质子数为38，质子数加中子数为90，则中子数为90－38＝52，该核素中子数和质子数之差为52－38＝14，D正确。故选D。
(2023·天津市滨海新区塘沽第一中学高一校考阶段练习)近期意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是(　　)
正四面体，键长相等，键角为60°，一个分子有6个共价键，与氮
气互为同素异形体
A．N4属于一种新型的化合物
B．N4与N2的性质相同
C．N4转化为N2属于物理变化
D．N4与N2都是由氮元素组成的同素异形体
新情境类型三
科技成就情境
【解析】　N4只含一种元素，属于一种新型的单质，A不正确；N4与N2互为同素异形体，物理性质不同，B不正确；N4转化为N2属于同素异形体之间的转化，属于化学变化，C不正确；N4与N2的结构不同，物理性质不同，二者都是由氮元素组成的同素异形体，D正确。故选D。

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