题目内容
【题目】A、B、D和E四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B、D、E三种元素在周期表中相对位置如图所示：
只有E元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成,其中只有M分子同时含有三种元素;W为N2H4,可作火箭燃料;甲、乙为非金属单质;X分子中含有10个电子,它们之间的转化关系如图所示：
回答下列问题:
(1)甲和乙生成标准状况下1.12 L Y,吸收9.025 kJ的热量,写出反应的热化学方程式:____。
(2)一定量E的单质与NaOH溶液恰好完全反应后,所得溶液的pH__7(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________(用离子方程式表示)。
(3)W-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。W-空气燃料电池放电时,正极反应式为_____________,负极反应式为_________。
(4)将一定量的A2、B2混合气体放入1 L密闭容器中,在500 ℃、2×107Pa下反应达到平衡,测得平衡气体的总物质的量为0.5 mol,其中A2为0.3 mol,B2为0.1 mol。则该条件下A2的平衡转化率为____,该温度下该反应的平衡常数为_____。
(5)在密闭容器中充入一定量的A2、B2混合气体，改变外界条件，H2的转化率变化如图所示：则X可代表什么____？
A、温度的变化 B、压强的变化 C、n(B2)/n(A2)的变化 D、催化剂接触面积多少
【答案】N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= -361 kJ·mol-1 大于 ClO-+H2O
HClO+OH- O2+2H2O+4e-=4OH- N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O 33.3% 100/27 (mol·L-1) BC
【解析】
本题为无机物的推断。A、B、D、E四种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等，推知元素A是H；由元素在周期表中位置，可知B、D位于第二周期，E位于第三周期，而E元素的单质能与水反应生成两种酸，则E为Cl，可推知B为N元素、D为O元素；甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由H、N、O三种元素中的一种或几种组成，其中W为N2H4，甲、乙为非金属单质，X分子含有10个电子，结合转化关系可知，甲是O2、乙是N2、X是H2O，依次可推导出Y是NO、Z是NO2、M是HNO3，据此解答。
A、B、D、E四种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大，A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等，推知元素A是H；由元素在周期表中位置，可知B、D位于第二周期，E位于第三周期，而E元素的单质能与水反应生成两种酸，则E为Cl，可推知B为N元素、D为O元素；甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由H、N、O三种元素中的一种或几种组成，其中W为N2H4，甲、乙为非金属单质，X分子含有10个电子，结合转化关系可知，甲是O2、乙是N2、X是H2O，依次可推导出Y是NO、Z是NO2、M是HNO3。
（1）氧气和氮气生成标准状况下1.12LNO吸收9.025kJ的热量，即生成0.05molNO吸收9.025 kJ的热量，则生成2molNO吸收的热量为9.025kJ×4=361kJ，所以该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+361kJ/mol。本小题答案为：N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+361kJ/mol。
（2）一定量氯气与NaOH溶液恰好完全反应后得到等浓度的NaCl、NaClO溶液，溶液中次氯酸根离子水解，水解的离子方程式为ClO+H2OHClO+OH，破坏水的电离平衡，溶液呈碱性，所得溶液的pH大于7。本小题答案为：大于；ClO+H2OHClO+OH。
（3）正极发生还原反应，氧气在正极得电子，碱性条件下生成OH正极反应式为：O2+2H2O+4e=4OH，负极发生氧化反应，失去电子，碱性条件下生成氮气与水，负极反应式为：N2H4+4OH4e═N2+4H2O。本小题答案为：O2+2H2O+4e=4OH；N2H4+4OH4e═N2+4H2O。
（4）测得平衡气体的总物质的量为0.50mol，其中A2为0.3mol，B2为0.1mol，则：
3H2(g)+N2(g)2NH3(g)
开始(mol) 0.45 0.15 0
转化(mol) 0.15 0.05 0.1
平衡(mol) 0.3 0.1 0.50.30.1=0.1
则该条件下H2的平衡转化率为0.15mol/0.45mol×100%=33.3%，
容器体积为1L，用物质的量代替浓度计算平衡常数，则K=0.12/(0.33×0.1)=100/27
本小题答案为：33.3%；100/27。
（5）已知反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)△H<0，图中表示H2的转化率随变量X的增大而增大，则：
A.升高温度平衡逆向移动，H2的转化率降低，故A错误；
B.增大压强平衡正向移动，H2的转化率升高，故B正确；
C.n(B2)/n(A2)增大，说明是增大N2的量或减小H2的量，H2的转化率均增大，故C正确；
D.催化剂不改变平衡的移动，不影响H2的转化率，故D错误。本小题答案为：BC。
