Question

18．X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數(shù)之和為16．X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在常溫下都是無色氣體，在適當(dāng)條件下可發(fā)生如下變化：
一個B分子中含 有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，B、C兩種分子中的電子數(shù)均等于10．
請回答下列問題：
（1）X元素在周期表中的位置是第二周期ⅥA族．
（2）分析同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，發(fā)現(xiàn)B、C物質(zhì)的沸點(diǎn)反常，這是因為它們的分子間存在氫鍵．
（3）①C可與A一定條件下反應(yīng)生成無污染的物質(zhì)，寫出方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移
②Y、Z兩種種元素可組成一種18電子中性粒子，其性質(zhì)與C類似，顯堿性．寫出它與足量鹽酸反應(yīng)的離子方程式N₂H₄+2H⁺=N₂H₆²⁺．它的制備方法之一是將NaClO溶液和NH₃反應(yīng)制得，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O．
（4）已知Y單質(zhì)與Z單質(zhì)生成C的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，△H＜0．將等物質(zhì)的量的Y、Z兩種單質(zhì)充入一密閉器中，在適當(dāng)催化劑和恒溫、恒壓條件下反應(yīng)．下列說法正確的有a．
a．達(dá)到化學(xué)平衡時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等
b．反應(yīng)過程中，Y單質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)始終為50%
c．達(dá)到化學(xué)平衡時，Y、Z兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比為1：1
d．達(dá)到化學(xué)平衡的過程中氣體平均相對分子質(zhì)量減小
e．達(dá)到化學(xué)平衡后，升高溫度，C的體積分?jǐn)?shù)增大．

Answer 1

分析 X、Y、Z三種短周期元素，其單質(zhì)在常溫下均為無色氣體，短周期中形成無色氣體單質(zhì)的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），H、N、O原子序數(shù)之和為16，故三種元素為H、N、O，三種氣體單質(zhì)相互反應(yīng)生成H₂O、NH₃、NO，一個B分子中含有的Z元素的原子個數(shù)比一個C分子中少1個，則B為H₂O，C為NH₃，Z為H元素，Z單質(zhì)與X單質(zhì)反應(yīng)生成B（H₂O），故X為O元素；Z單質(zhì)與Y單質(zhì)反應(yīng)生成C（NH₃），故Y為N元素，所以A為NO，以此解答該題．

解答 解：X、Y、Z三種短周期元素，其單質(zhì)在常溫下均為無色氣體，短周期中形成無色氣體單質(zhì)的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），H、N、O原子序數(shù)之和為16，故三種元素為H、N、O，三種氣體單質(zhì)相互反應(yīng)生成H₂O、NH₃、NO，一個B分子中含有的Z元素的原子個數(shù)比一個C分子中少1個，則B為H₂O，C為NH₃，Z為H元素，Z單質(zhì)與X單質(zhì)反應(yīng)生成B（H₂O），故X為O元素；Z單質(zhì)與Y單質(zhì)反應(yīng)生成C（NH₃），故Y為N元素，所以A為NO．
（1）X為O元素，元素在周期表中的位置是：第二周期ⅥA族，故答案為：第二周期ⅥA族；
（2）H₂O分子之間存在氫鍵，NH₃分子之間存在氫鍵，沸點(diǎn)高于同主族元其它氫化物的沸點(diǎn)，故答案為：氫鍵；
（3）①氨氣可與NO一定條件下反應(yīng)生成無污染的物質(zhì)，應(yīng)生成氮?dú)馀c水，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移為：，故答案為：；
②N、H兩種種元素可組成一種18電子中性粒子為N₂H₄，其性質(zhì)與NH₃類似，顯堿性，類比氨氣與鹽酸反應(yīng)可知，它與足量鹽酸反應(yīng)的離子方程式為：N₂H₄+2H⁺=N₂H₆²⁺；
它的制備方法之一是將NaClO溶液和NH₃反應(yīng)制得，該反應(yīng)中次氯酸鈉被氨氣含有生成氯化鈉，氨氣被氧化生成肼，同時還有水生成，所以該反應(yīng)方程式為：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：N₂H₄+2H⁺=N₂H₆²⁺；NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（4）該反應(yīng)為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），△H＜0．將等物質(zhì)的量的N₂、H₂兩種單質(zhì)充入一密閉器中，在適當(dāng)催化劑和恒溫、恒壓條件下反應(yīng)．
a．達(dá)到化學(xué)平衡時，同種物質(zhì)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，故a正確；
b．隨反應(yīng)進(jìn)行，混合氣體物質(zhì)的量減小，而消耗1mol氮?dú)�，總物質(zhì)的量減小2mol，反應(yīng)過程中，Y單質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)始終大于50%，故b錯誤；
c．氮?dú)狻�氫氣氨氣物質(zhì)的量1：1混合，而二者按1：3反應(yīng)，故達(dá)到化學(xué)平衡時，氮?dú)�、氫氣在混合氣體中的物質(zhì)的量之比大于1：1，故c錯誤；
d．混合氣體總質(zhì)量不變，總物質(zhì)的量減小，故達(dá)到化學(xué)平衡的過程中氣體平均相對分子質(zhì)量增大，故d錯誤；
e．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，達(dá)到化學(xué)平衡后，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動，氨氣的體積分?jǐn)?shù)減小，故e錯誤，
故選：a．

點(diǎn)評 本題考查元素化合物推斷，難度中等，突破口為X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在常溫常壓下都是無色氣體，再結(jié)合相互轉(zhuǎn)化推斷．