Question

17．已知X、Y、Z、W分別是元素周期表中的短周期元素，且原子序數(shù)依次增大．X、W為同主族元素，Y、Z為同周期的相鄰元素．W原子的質(zhì)子數(shù)等子Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和．Y與X形成的分子中含有3個共價鍵，X、Y、Z所形成的常見化合物是汽車安全氣囊中的一種填充物．請回答下列問題：
①寫出X、Y、W形成化合物的電子式．
②一定溫度下，X₂、Y₂在容積為5L的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)，充入的X₂和Y₂的物質(zhì)的量分別是6mol和3mol，達到化學(xué)平衡狀態(tài)時生成物的物質(zhì)的量為2.4mol．達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，混合氣體中Y₂的體積分數(shù)為27.3%．

Answer 1

分析 已知X、Y、Z、W分別是元素周期表中的短周期元素，且原子序數(shù)依次增大，X、W為同主族元素，Y、Z為同周期的相鄰元素，X、Y、Z形成的常見化合物是汽車安全氣囊中的一種填充物，該填充物為NH₄NO₃，Y與X形成的分子中有3個共價鍵，該化合物為NH₃，則X為H元素、Y為N元素、Z為O元素，W原子的質(zhì)子數(shù)等于Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和，W的質(zhì)子數(shù)=5+6=11，為Na元素，據(jù)此進行解答．

解答 解：已知X、Y、Z、W分別是元素周期表中的短周期元素，且原子序數(shù)依次增大，X、W為同主族元素，Y、Z為同周期的相鄰元素，X、Y、Z形成的常見化合物是汽車安全氣囊中的一種填充物，該填充物為NH₄NO₃，Y與X形成的分子中有3個共價鍵，該化合物為NH₃，則X為H元素、Y為N元素、Z為O元素，W原子的質(zhì)子數(shù)等于Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和，W的質(zhì)子數(shù)=5+6=11，為Na元素，
①X、Y、W分別為H、O、Na元素，形成的化合物為NaOH，氫氧化鈉為離子化合物，其電子式為，
故答案為：；
②一定溫度下，H₂、N₂在容積為5L的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)，充入的H₂、N₂的物質(zhì)的量分別是6mol和3mol，達到化學(xué)平衡狀態(tài)時生成物NH₃的物質(zhì)的量為2.4mol，
起始時充入的N₂和 H₂ 的物質(zhì)的量分別是3.0mol和6.0mol，平衡時生成NH₃的物質(zhì)的量是2.4mol，
設(shè)平衡時消耗氮氣的物質(zhì)的量為x，反應(yīng)后氣體減少的物質(zhì)的量為y，
N₂+3H₂?2NH₃ △n
1     3       2          2
x           2.4mol     y
則：x=$\frac{1×2.4mol}{2}$=1.2mol，y=$\frac{2.4mol×2}{2}$=2.4mol，
平衡時氣體總物質(zhì)的量為：6mol+3mol-2.4mol=6.6mol，氮氣的物質(zhì)的量為：3mol-1.2mol=1.8mol，
相同條件下氣體的體積分數(shù)等于其物質(zhì)的量分數(shù)，所以平衡時氮氣的體積分數(shù)=$\frac{1.8mol}{6.6mol}$×100%=27.3%，
故答案為：27.3%．

點評 本題考查位置結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的應(yīng)用、化學(xué)平衡的計算，題目難度中等，推斷元素為解答關(guān)鍵，注意掌握差量法在化學(xué)計算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．