题目内容
【题目】X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如图所示变化:
一个B分子中含有的Z原子个数比C分子少1个,B、C 两种分子中的电子数均等于10。
请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是________________.
(2)B分子的电子式为________________。分析同主族元素性质的递变规律,发现B、C物质沸点反常,这是因为它们的分子之间存在_______________。
(3)已知Y+Z→C是一个可逆反应,其平衡常数表达式为_______________。有甲、乙两容器,容器容积固定,乙容器容积可变。一定温度下,在甲中加入2,molY、3molZ,反应达到平衡时生成C的物质的量为mmol。相同温度下,在乙中加入4 mol Y、6 mol Z,若乙的压强始终与甲的压强相等,乙中反应达到平衡时,生成C的物质的量为________mol(从下列各项中选择,只填字母,下同);若乙的容积与甲的容积始终相等,乙中反应达到平衡时,生成C的物质的量为________mol。
A.小于m
B.等于m
C.在m~2m之间
D.等于2m
E.大于2m
(4)Y的最高价氧化物的水化物为W,其溶液呈黄色,其原因是________________(写化学方程式);W与C在适当条件下被W吸收生成一种盐Q,该盐的水溶液pH<7,其原因是(写出离子方程式)______________。
【答案】(1)2周期,ⅥA族;
(2)氢键(3)D E
(4)NH3+HNO3=NH4NO3;NH4++H2ONH3H2O+H+(各2分)
【解析】试题分析:短周期中形成无色气体单质的只有H2、N2、O2(稀有气体除外),B、C两种分子中的电子数均等于10,则B、C为H2O、NH3的一种,且一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个,B为H2O,C为NH3,由转化关系可知,Z为氢,故A为NO,X为氧,Y为氮,
(1)O元素的质子数为8,位于第二周期VIA族;
(2)水分子的电子式为;氧元素、氟元素电负性很强,水分子之间、氨气分子之间存在氢键,故它们的沸点高于同主族其它元素氢化物;
(3)可逆反应N2+3H22NH3,其平衡常数表达式为K=c2(NH3)/[c(N2)×c3(NH3)]。若甲的体积为VL,另有一个体积为2VL的固定体积的容器丙,4 mol N2、6 mol H2,在此容器中达到平衡时NH3的物质的量为2mmol,气体的压强也与甲相同,故乙容器内平衡时生成NH3的物质的量为2mmol,答案为D;如果乙的体积与甲的体积相同,则应将丙的体积缩小为VL,此时平衡正向移动,平衡时生成NH3的物质的量大于2m,答案为E;
(4)O、N、H三种元素可组成一种强酸为HNO3,NH3在适当条件下被HNO3吸收生成一种盐为NH4NO3,该盐的水溶液中NH4+离子水解:NH4++H2ONH3H2O+H+,破坏水的电离平衡,溶液呈酸性,故pH<7。