题目内容
【题目】己知X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期元素,X和Q位于同主族,Y、Z、R在元素周期表中的相对位置如图所示,其中Q与R属于同周期.且R的单质常温下是一种黄绿色气体,X2Z2分子和R-离子具有相同的电子数,请回答:
(1)Y元素位于周期表中的第__________族,
(2)化合物Q2Z2中含有的化学键类型有__________。
(3)用电子式表示化合物QR的形成过程:__________。
(4)Y2X4与AgNO3溶液反应可生成Ag、Y2和硝酸,写出该反应的化学方程式:__________。
【答案】(1)VA;
(2)离子键和(非极性)共价键
(3)
(4)N2H4+4AgNO3=4Ag+N2↑+4HNO3
【解析】试题分析:R的单质常温下是一种黄绿色气体,R为Cl元素,则Z为O元素,Y为N元素,X2Z2分子和R-离子具有相同的电子数,则X为H元素,X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期元素,X和Q位于同主族,Q与R属于同周期,则Q为Na元素。
(1)Y为N元素,位于周期表中的第VA族,故答案为:VA;
(2)化合物Q2Z2为过氧化钠,其中含有共价键和离子键,故答案为:离子键和(非极性)共价键;
(3)化合物QR为氯化钠,属于离子化合物,形成过程为,故答案为:;
(4)Y2X4为N2H4,与AgNO3溶液反应可生成Ag、Y2和硝酸,反应的化学方程式为N2H4+4AgNO3=4Ag+N2↑+4HNO3,故答案为:N2H4+4AgNO3=4Ag+N2↑+4HNO3。
【题目】氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) △H1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H= 。(请用含有△H1、△H2的式子表示)
(2)合成氨实验中,在体积为3 L的恒容密闭容器中,投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示:
温度(K) | 平衡时NH3的物质的量(mol) |
T1 | 2.4 |
T2 | 2.0 |
已知:破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)。
②在T2 K下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)= ,平衡时N2的转化率α(N2)= 。
③下列图像分别代表焓变(△H)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是 。
(3)某N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。
①M区发生的电极反应式为 。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极),设饱和氯化钾溶液体积为500mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),若该燃料电池的能量利用率为80%,则需消耗N2H4的质量为 g(假设溶液电解前后体积不变)。