Question

【題目】A、B、D和E四種元素均為短周期元素,原子序數(shù)逐漸增大。A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等。B、D、E三種元素在周期表中相對位置如圖所示：

只有E元素的單質(zhì)能與水反應(yīng)生成兩種酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由A、B、D三種元素中的一種或幾種組成,其中只有M分子同時含有三種元素;W為N2H4,可作火箭燃料;甲、乙為非金屬單質(zhì);X分子中含有10個電子,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：

回答下列問題:

(1)甲和乙生成標準狀況下1.12 L Y,吸收9.025 kJ的熱量,寫出反應(yīng)的熱化學方程式:____。

(2)一定量E的單質(zhì)與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)后,所得溶液的pH__7(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________(用離子方程式表示)。

(3)W-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。W-空氣燃料電池放電時,正極反應(yīng)式為_____________,負極反應(yīng)式為_________。

(4)將一定量的A2、B2混合氣體放入1 L密閉容器中,在500 ℃、2×107Pa下反應(yīng)達到平衡,測得平衡氣體的總物質(zhì)的量為0.5 mol,其中A2為0.3 mol,B2為0.1 mol。則該條件下A2的平衡轉(zhuǎn)化率為____,該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____。

(5)在密閉容器中充入一定量的A2、B2混合氣體，改變外界條件，H2的轉(zhuǎn)化率變化如圖所示：則X可代表什么____？

A、溫度的變化 B、壓強的變化 C、n(B2)/n(A2)的變化 D、催化劑接觸面積多少

Answer 1

【答案】N2(g)+O2(g)=2NO(g)　ΔH= -361 kJ·mol-1 大于 ClO-+H2OHClO+OH- O2+2H2O+4e-=4OH- N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O 33.3% 100/27 (mol·L-1) BC

【解析】

本題為無機物的推斷。A、B、D、E四種元素均為短周期元素，原子序數(shù)逐漸增大。A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等，推知元素A是H；由元素在周期表中位置，可知B、D位于第二周期，E位于第三周期，而E元素的單質(zhì)能與水反應(yīng)生成兩種酸，則E為Cl，可推知B為N元素、D為O元素；甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由H、N、O三種元素中的一種或幾種組成，其中W為N2H4，甲、乙為非金屬單質(zhì)，X分子含有10個電子，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，甲是O2、乙是N2、X是H2O，依次可推導出Y是NO、Z是NO2、M是HNO3，據(jù)此解答。

A、B、D、E四種元素均為短周期元素，原子序數(shù)逐漸增大，A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等，推知元素A是H；由元素在周期表中位置，可知B、D位于第二周期，E位于第三周期，而E元素的單質(zhì)能與水反應(yīng)生成兩種酸，則E為Cl，可推知B為N元素、D為O元素；甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由H、N、O三種元素中的一種或幾種組成，其中W為N2H4，甲、乙為非金屬單質(zhì)，X分子含有10個電子，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，甲是O2、乙是N2、X是H2O，依次可推導出Y是NO、Z是NO2、M是HNO3。

（1）氧氣和氮氣生成標準狀況下1.12LNO吸收9.025kJ的熱量，即生成0.05molNO吸收9.025 kJ的熱量，則生成2molNO吸收的熱量為9.025kJ×4=361kJ，所以該反應(yīng)的熱化學方程式為N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+361kJ/mol。本小題答案為：N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+361kJ/mol。

（2）一定量氯氣與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)后得到等濃度的NaCl、NaClO溶液，溶液中次氯酸根離子水解，水解的離子方程式為ClO+H2OHClO+OH，破壞水的電離平衡，溶液呈堿性，所得溶液的pH大于7。本小題答案為：大于；ClO+H2OHClO+OH。

（3）正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣在正極得電子，堿性條件下生成OH正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e=4OH，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，堿性條件下生成氮氣與水，負極反應(yīng)式為：N2H4+4OH4e═N2+4H2O。本小題答案為：O2+2H2O+4e=4OH；N2H4+4OH4e═N2+4H2O。

（4）測得平衡氣體的總物質(zhì)的量為0.50mol，其中A2為0.3mol，B2為0.1mol，則：

3H2(g)+N2(g)2NH3(g)

開始(mol) 0.45 0.15 0

轉(zhuǎn)化(mol) 0.15 0.05 0.1

平衡(mol) 0.3 0.1 0.50.30.1=0.1

則該條件下H2的平衡轉(zhuǎn)化率為0.15mol/0.45mol×100%=33.3%，

容器體積為1L，用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù)，則K=0.12/(0.33×0.1)=100/27

本小題答案為：33.3%；100/27。

（5）已知反應(yīng)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)△H<0，圖中表示H2的轉(zhuǎn)化率隨變量X的增大而增大，則：

A.升高溫度平衡逆向移動，H2的轉(zhuǎn)化率降低，故A錯誤；

B.增大壓強平衡正向移動，H2的轉(zhuǎn)化率升高，故B正確；

C.n(B2)/n(A2)增大，說明是增大N2的量或減小H2的量，H2的轉(zhuǎn)化率均增大，故C正確；

D.催化劑不改變平衡的移動，不影響H2的轉(zhuǎn)化率，故D錯誤。本小題答案為：BC。