(2014•德州一模)三种短周期元素X、Y、Z,它们的原子序数之和为16,X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气

(2014•德州一模)三种短周期元素X、Y、Z,它们的原子序数之和为16,X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体.已知X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,X和Y的单质直接化合形成气体A,X和Z的单质直接化合形成液态化合物B,Y和Z的单质直接化合形成的化合物C是一种无色有刺激性气味的气体.
请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是______.
(2)C可在X的单质中燃烧得到Y的单质和化合物B,利用此反应可制成新型的化学电源(KOH溶液做电解质溶液),两个电极均由多孔碳制成,通人的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电,则正极通入的物质是______(填物质名称);负极的电极反应式为______.
(3)C与X的单质反应生成A的化学方程式为
4NH3+5O2
高温
.
催化剂
4NO+4H2O
4NH3+5O2
高温
.
催化剂
4NO+4H2O

(4)常温下,C的水溶液的pH=12,则该溶液中由水电离的c(OH-)=______.若向C溶液中加入等体积、等物质的量浓度的盐酸,所得溶液中水的电离程度______(填“大于”、“等于”或“小于”)相同条件下C溶液中水的电离程度.
(5)在2L密闭容器中放入1mol C气体,在一定温度进行如下反应:2C(g)⇌Y2(g)+3Z2(g),反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/min 0 1 2 3 4 5
总压强P l00kPa 4 4.6 5.4 5.8 6 6
该反应的化学平衡常数表达式是
K=
c(N2).c3(H2)
c2(NH3)
K=
c(N2).c3(H2)
c2(NH3)
(用具体物质的化学式表示);平衡时C的转化率为______.
(6)已知:①Y2(g)+2X2(g)═2YX2(g)△H=+67.7kJ•mol-1
②Y2Z4(g)+X2(g)═Y2(g)+2Z2X(g)△H=-534kJ•mol-1
则2Y2Z4(g)+2YX2(g)═3Y2(g)+4Z2X(g)△H=______kJ•mol-1
ready804 1年前 已收到1个回答 举报

bliss4ever 花朵

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解题思路:三种短周期元素X、Y、Z,它们的原子序数之和为16,X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体,这三种单质气体是氢气、氮气和氧气,X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,最外层电子数不超过8个,其内层为K层,则X是O元素,X和Z的单质直接化合形成液态化合物B,则B是H2O,Z是H元素,
所以Y是N元素,X和Y的单质直接化合形成气体A,则A是NO,氮气和氢气直接化合形成的化合物C是一种无色有刺激性气味的气体,则C是NH3
(1)根据Y原子核外电子层数等于其周期数,其最外层电子数等于其族序数,据此判断Y元素在周期表中的位置;
(2)NH3可在O2中燃烧得到N2和化合物H2O,利用此反应可制成新型的化学电源(KOH溶液做电解质溶液),负极上燃料失电子发生氧化反应,正极上氧化剂得电子发生还原反应;
(3)NH3和O2反应生成NO和H2O,根据反应式、生成物和反应条件书写方程式;
(4)常温下,NH3的水溶液的pH=12,该溶液中由水电离的c(OH-)等于溶液中氢离子浓度;
若向NH3溶液中加入等体积、等物质的量浓度的盐酸,二者恰好反应生成氯化铵,氯化铵溶液呈酸性,酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离;
(5)K=
c(N2).c3(H2)
c2(NH3)

在密闭容器中,在一定温度下,气体的物质的量之比等于其压强之比,根据压强确定参加反应的氨气的物质的量,从而确定其转化率;
(6)根据盖斯定律计算.

三种短周期元素X、Y、Z,它们的原子序数之和为16,X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体,这三种单质气体是氢气、氮气和氧气,X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,最外层电子数不超过8个,其内层为K层,则X是O元素,X和Z的单质直接化合形成液态化合物B,则B是H2O,Z是H元素,
所以Y是N元素,X和Y的单质直接化合形成气体A,则A是NO,氮气和氢气直接化合形成的化合物C是一种无色有刺激性气味的气体,则C是NH3
(1)Y是N元素,N原子核外有2个电子层、最外层电子数是5,所以N元素位于第二周期第VA族,故答案为:第二周期第VA族;
(2)NH3可在O2中燃烧得到N2和化合物H2O,利用此反应可制成新型的化学电源(KOH溶液做电解质溶液),负极上燃料失电子发生氧化反应,正极上氧化剂得电子发生还原反应,所以正极上通入的气体是氧气,负极上电极反应式为:4NH3-12e-+12OH-=2N2+12H2O,故答案为:氧气;4NH3-12e-+12OH-=2N2+12H2O;
(3)NH3和O2在高温、催化剂条件下反应生成NO和水,反应方程式为:4NH3+5O2

高温
.
催化剂4NO+4H2O,故答案为:4NH3+5O2

高温
.
催化剂4NO+4H2O;
(4)常温下,NH3的水溶液的pH=12,该溶液中由水电离的c(OH-)等于溶液中c(H+)=10-12 mol/L;
若向NH3溶液中加入等体积、等物质的量浓度的盐酸,二者恰好反应生成氯化铵,氯化铵溶液呈酸性,酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,则氯化铵促进水电离,故答案为:10-12mol/L;大于;
(5)2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g),则K=
c(N2).c3(H2)
c2(NH3);
在密闭容器中,在一定温度下,气体的物质的量之比等于其压强之比,所以反应前后气体的物质的量之比=4:6=2:3,反应前气体的物质的量为1mol,则反应后气体的物质的量为1.5mol,则参加反应的氨气的物质的量=[1.5mol−1mol/2×2=0.5mol,所以氨气的转化率=
0.5mol
1mol×100%=50%,
故答案为:K=
c(N2).c3(H2)
c2(NH3)];50%;
(6)已知:①Y2(g)+2X2(g)═2YX2(g)△H=+67.7kJ•mol-1
②Y2Z4(g)+X2(g)═Y2(g)+2Z2X(g)△H=-534kJ•mol-1,将方程式2②-①得2Y2Z4(g)+2YX2(g)═3Y2(g)+4Z2X(g)△H=2×(-534kJ•mol-1)-(+67.7kJ•mol-1)=-1135.7kJ/mol,
故答案为:-1135.7.

点评:
本题考点: 位置结构性质的相互关系应用;用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学电源新型电池;化学平衡的计算;pH的简单计算.

考点点评: 本题以元素位置结构性质的相互关系为载体考查了元素的推断、盖斯定律、原电池原理、转化率的计算等知识点,根据原子结构及物质间的反应确定元素,再结合盖斯定律、燃料电池正负极上发生的反应、转化率的计算等知识点来分析解答,知道酸中水电离出氢离子或碱中水电离出氢氧根离子的计算方法,为易错点.

1年前

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