Question

16．根據所學知識，回答下列問題：
（1）元素周期表1～20號元素中，金屬性最強的元素是K（填元素符號，下同）；屬于稀有氣體的是He、Ne、Ar；非金屬性最強的元素在周期表中的位置是第二周期第ⅦA族．
（2）已知NO₂和N₂O₄之間發(fā)生可逆反應：2NO₂ （g） （紅棕色）?N₂O₄（g） （無色）．將裝有NO₂ 和N₂O₄混合氣體的燒瓶浸入熱水中，觀察到的現象是氣體顏色加深或紅棕色加深，產生該現象的原因是存在平衡2NO₂?N₂O₄，加熱，平衡發(fā)生逆向移動，NO₂濃度增大，顏色變深．
（3）一定條件下，向2L恒容密閉容器中按體積比1：3充入4.48L（標準狀況）N₂和H₂的混合氣體，發(fā)生反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），3min時反應達到平衡狀態(tài)，測得c（N₂）=0.02mol•L^-1．
①0～3min內，v （NH₃）=0.003mol•L^-1•min^-1．
②下列敘述可證明上述反應達到平衡狀態(tài)的是b、d（填序號）．
a．v（H₂）=3v（N₂）、
b．容器內壓強保持不變
c．每消耗1mol N₂，同時生成2mol NH₃
d．N₂、H₂和NH₃的物質的量濃度不再變化．

Answer 1

分析 （1）同周期自左而右金屬性減弱、非金屬性增強，同主族自上而下金屬性減弱、非金屬性增強，故1～20號元素中，非金屬性最強為F，屬于稀有氣體的是He、Ne、Ar，金屬性最強的為F；
（2）反應2NO₂ （g） （紅棕色）?N₂O₄（g） （無色），正反應是放熱反應；所以將裝有NO₂ 和N₂O₄混合氣體的燒瓶浸入熱水中，平衡逆向移動；
（3）①4.48L混合氣體的物質的量為：0.2mol，所以氮氣的物質的量濃度為：0.025mol/L，濃度變化量為：0.005mol/L，所以v（N₂）=$\frac{0.005mol/L}{3min}$，根據速率之比等于對應物質的化學計量數之比，求v （NH₃）；
②達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質的物質的量不變、物質的量濃度不變、百分含量不變以及由此引起的物理量不變．

解答 解：（1）同周期自左而右金屬性減弱、非金屬性增強，同主族自上而下金屬性減弱、非金屬性增強，故1～20號元素中，非金屬性最強為F，屬于稀有氣體的是He、Ne、Ar，金屬性最強的為F，在元素周期表中的位置為：第二周期第ⅦA族，
故答案為：K；  He、Ne、Ar；　第二周期第ⅦA族；
（2）反應2NO₂ （g） （紅棕色）?N₂O₄（g） （無色），正反應是放熱反應；所以將裝有NO₂ 和N₂O₄混合氣體的燒瓶浸入熱水中，平衡逆向移動，所以氣體顏色加深或紅棕色加深，
故答案為：氣體顏色加深或紅棕色加深；存在平衡2NO₂?N₂O₄，加熱，平衡發(fā)生逆向移動，NO₂濃度增大，顏色變深；
（3）①4.48L混合氣體的物質的量為：0.2mol，所以氮氣的物質的量濃度為：0.025mol/L，濃度變化量為：0.005mol/L，所以v（N₂）=$\frac{0.005mol/L}{3min}$，根據速率之比等于對應物質的化學計量數之比，v （NH₃）=0.003 mol•L^-1•min^-1，
故答案為：0.003 mol•L^-1•min^-1；
②a．v（H₂）=3v（N₂），未體現正與逆的關系，故錯誤；
b．容器內壓強保持不變，說明氣體的總物質的量不變，反應達平衡狀態(tài)，故正確；
c．每消耗1mol N₂，同時生成2mol NH₃，都反映正反應的方向，未體現正與逆的關系，故錯誤；
d．N₂、H₂和NH₃的物質的量濃度不再變化，說明正逆反應速率相等，達平衡狀態(tài)，故正確；
故選：b、d．

點評 本題考查了反應速率的計算、化學平衡狀態(tài)的判斷、平衡的移動，題目難度不大，明確化學平衡狀態(tài)的特征為解答關鍵，試題有利于提高學生的靈活應用能力．