Question

14．A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，A、E同主族，A元素的原子半徑最小，B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，C元素的最高價氧化物的水化物X與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽Y，A、B、C、E四種元素都能與D元素形成原子個數(shù)比不相同的常見化合物．回答下列問題：
（1）常溫下，X、Y的水溶液的pH均為5．則兩種水溶液中由水電離出的H+濃度之比是10^-4：1．
（2）A、B、D、E四種元素組成的某無機化合物，受熱易分解．寫出少量該化合物溶液與足量的Ba（OH）₂溶液反應(yīng)的離子方程式Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O．
（3）將BA₄，D₂分別通入插在堿溶液中的兩個電極形成燃料電池，則通BA4的一極的電極反應(yīng)式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．
（4）化學(xué)反應(yīng)3A₂（g）+C₂（g）?2CA₃（g）．當(dāng)反應(yīng)達到 平衡時不斷改變條件（不改變A₂、C₂和CA₃的量），如圖表示反應(yīng)速率與反應(yīng)過程的關(guān)系，其中表示平衡混合物中CA₃的含量最高的一段時間是t₀～t₁．溫度為T℃時，將4amolA₂和2a molC₂放人1L密閉容器中，充分反應(yīng)后測得C₂的轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡混合氣中C₂的體積分?jǐn)?shù)為20%．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大．A元素的原子半徑最小，則A為氫元素；B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，則B有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則B為碳元素；C元素的最高價氧化物的水化物X與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽Y，則C為氮元素、X為硝酸、Y為硝酸銨；A、E同主族，E的原子序數(shù)大于碳元素，則E為Na元素；A、B、C、E四種元素都能與D元素形成原子個數(shù)比不相同的常見化合物，則D為O氧元素，然后利用元素及其單質(zhì)、化合物的性質(zhì)來解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大．A元素的原子半徑最小，則A為氫元素；B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，則B有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則B為碳元素；C元素的最高價氧化物的水化物X與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽Y，則C為氮元素、X為硝酸、Y為硝酸銨；A、E同主族，E的原子序數(shù)大于碳元素，則E為Na元素；A、B、C、E四種元素都能與D元素形成原子個數(shù)比不相同的常見化合物，則D為O氧元素，
（1）常溫下，硝酸溶液中水電離中氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度為$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-5}}$mol/L=10^-9mol/L．硝酸銨溶液中氫離子為水電離產(chǎn)生的，氫離子濃度為10^-5mol/L，故兩溶液中由水電離出的H⁺濃度之比為10^-9mol/L：10^-5mol/L=10^-4：1，
故答案為：10^-4：1；
（2）A、B、D、E四種元素組成的某無機化合物，受熱易分解，該化合物為NaHCO₃，少量NaHCO₃溶液與足量的Ba（OH）₂溶液反應(yīng)生成碳酸鋇、碳酸鈉與是，反應(yīng)的離子方程式為：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O，
故答案為：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O；
（3）將CH₄，O₂分別通入插在堿溶液中的兩個電極形成燃料電池，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極放出為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
（4）化學(xué)反應(yīng)3A₂（g）+C₂（g）?2CA₃（g），△H=-92.4kJ•mol^-1．該反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng)．
①t₀～t₁，正逆反應(yīng)速率相等，平衡不移動；t₁～t₂，正逆反應(yīng)速率都增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡向逆反應(yīng)方向移動，導(dǎo)致氨氣的含量降低；t₂～t₃，正逆反應(yīng)速率相等，處于平衡狀態(tài)，氨氣的含量不變；t₃～t₄，正逆反應(yīng)速率都同等程度的增大平衡不移動，氨氣的含量不變；t₄～t₅，正逆反應(yīng)速率都降低，但逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，導(dǎo)致平衡向逆反應(yīng)方向移動，氨氣的含量降低；t₅～t₆，正逆反應(yīng)速率相等，平衡不移動，氨氣的含量不變，所以平衡混合物中CA₃的含量最高的一段時間是t₀～t₁．
溫度為T℃時，將5mol A₂和2mol C₂放入0.5L密閉容器中，平衡后測得C₂的轉(zhuǎn)化率為50%，轉(zhuǎn)化的C₂的物質(zhì)的量為
1mol，
     3A₂（g）+C₂（g）?2CA₃（g）．
開始 5mol     2mol    0
反應(yīng) 3mol     1mol    2mol
平衡 2mol     1mol    2mol
則平衡混合氣中C₂的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{1}{5}×100%$=20%，
故答案為：t₀～t₁；20%．

點評 本題考查了元素的判斷、離子方程式和熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡移動方向的判斷等知識點，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析、計算能力的考查，難點是根據(jù)圖象中反應(yīng)速率的變化判斷平衡 移動的方向．