Question

某短周期元素原子最外层电子数为次外层的2倍，其单质甲可发生：

甲+乙丙+丁+水。
(1)若丙为NO₂。
①甲与乙反应的化学方程式为                                 。
② NO₂可作火箭重要燃料—肼（N₂H₄）的助燃剂。N₂(g)+2O₂(g)＝2NO₂(g) △H=+67.7kJ·mol^-1，2N₂H₄(g)+2NO₂(g)＝3N₂(g)+4H₂O(g) △H=—1135.7 kJ·mol^-1，写出肼(N₂H₄)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式：                             。
③二甲醚（CH₃OCH₃）也被称为21世纪的新型燃料，在未来可能替代汽油、液化气、煤气等，“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图所示。b电极是        极，写出a电极上发生的电极反应式                                        。

(2)若丙为SO₂。
①把乙滴入硫酸铜晶体，观察到的现象是                             。
②完成SO₂使KMnO₄褪色的离子方程式：
    MnO₄^- +   SO₂ +       =     Mn²⁺ +     SO₄^2- +     H⁺
③一定条件下：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g) △H<0。反应的平衡常数表达式K=     ；反应达平衡时，若改变其中一个条件x，则符合图中曲线的是         

a．x表示温度，y表示n(SO₂)    b．x表示压强，y表示SO₂的转化率
c．x表示n(SO₂)，y表示n(O₂)   d．x表示n(SO₃)，y表示化学平衡常数K

Answer 1

C+4HNO₃(浓)CO₂+4NO₂↑+2H₂O
N₂H₄(g)+O₂(g)＝N₂(g)+2H₂O(g) △H＝－534kJ/mol；正   CH₃OCH₃＋3H₂O－12e^－＝2CO₂＋12H⁺
（2）①蓝色晶体变白色粉末 ②2MnO₄^－＋5SO₂＋2H₂O＝2Mn^2＋＋5SO₄^2－＋4H^＋  ③(2分)； c(2分)

解析试题分析：某短周期元素原子最外层电子数为次外层的2倍，则该元素是碳元素。
（1）①若丙为NO₂，则乙是浓硝酸，因此甲与乙反应的化学方程式是C＋4HNO₃(浓)CO₂＋4NO₂↑＋2H₂O。
②根据盖斯定律可知，（①+②）÷2即得到N₂H₄(g)+O₂(g)＝N₂(g)+2H₂O(g)，所以该反应的反应热△H＝（＋67.7kJ/mol－1135.7 kJ/mol）÷2＝—534kJ/mol。
③b电极通入的是氧气，实验题b极是正极。A极通入二甲醚，作负极，电极反应式是CH₃OCH₃＋3H₂O－12e^－＝2CO₂＋12H⁺。
（2）①若丙为SO₂，则乙是浓硫酸。浓硫酸具有吸水性，所以把乙滴入硫酸铜晶体，观察到的现象是蓝色晶体变白色粉末。
②锰元素的化合价降低5个单位，S元素的化合价所给2个单位，所以根据电子得失守恒可知，SO₂使KMnO₄褪色的离子方程式2MnO₄^－＋5SO₂＋2H₂O＝2Mn^2＋＋5SO₄^2－＋4H^＋。
③化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则根据方程式可知，平衡常数K＝。正方应是体积减小的放热的可逆反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO₂的物质的量增加，A不正确；增大压强，平衡向正反应方向移动，SO₂的转化率增大，B不正确；增大SO₂的浓度，平衡向正反应方向移动，O₂的物质的量减少，C正确；平衡常数只与温度有关系，D不正确，答案选C。
考点：考查反应热的计算、平衡常数的计算、平衡状态的判断、电极反应式的书写以及外界条件对反应速率和平衡状态的影响
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，难易适中，贴近高考，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导，有助于培养学生逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。