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已知短周期主族元素X、Y、Z、W,原子序数依次增大且X和Y的原子序数之和等于Z的原子序数,X和Z可形成X2Z,X2Z2两种化合物,W是短周期主族元素中半径最大的元素.
(1)W在周期表中的位置:
 

(2)在一定条件下,容积为1L密闭容器中加入1.2molX2和0.4molY2,发生如下反应:
3X2(g)+Y2(g)?2YX3(g)△H 
反应各物质的量浓度随时间变化如图:
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①此反应的平衡常数表达式为
 
 (用化学式表示),K=
 

②若升高温度平衡常数K减小,则△H
 
0(填“>”,“<”).
(3)A1是四种元素中三种元素组成的电解质,溶液呈碱性,将0.1mol?L-1的A1溶液稀释至原体积的10倍后溶液的pH=12,则A1的电子式为
 

(4)B1、B2是由四种元素三种形成的强电解质,且溶液呈酸性,相同浓度时B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度,其原因是
 

(5)A2和B1反应生成B2,则0.2mol/LA2和0.1mol/L B1等体积混合后溶液中离子浓度大小关系为
 
分析:短周期主族元素X、Y、Z、W,原子序数依次增大,X和Z可形成X2Z,X2Z2两种化合物,且X的原子序数小于Z,则X为H元素,Z为O元素,X和Y的原子序数之和等于Z的原子序数,则Y为N元素,W是短周期主族元素中半径最大的元素,则W为Na元素;
(1)主族元素中,原子的电子层数等于其周期数,最外层电子数等于其族序数;
(2)①化学平衡常数K=
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
,根据平衡时各物质的浓度进行计算;
②升高温度,平衡向吸热反应方向移动;
(3)A1是四种元素中三种元素组成的电解质,溶液呈碱性,将0.1mol?L-1的A1溶液稀释至原体积的10倍后溶液的pH=12,说明该物质是强碱,则为NaOH;
(4)酸抑制水电离,含有弱根离子的盐促进水电离;
(5)根据溶液中的溶质及溶液的酸碱性判断离子浓度大小顺序.
解答:解:短周期主族元素X、Y、Z、W,原子序数依次增大,X和Z可形成X2Z,X2Z2两种化合物,且X的原子序数小于Z,则X为H元素,Z为O元素,X和Y的原子序数之和等于Z的原子序数,则Y为N元素,W是短周期主族元素中半径最大的元素,则W为Na元素;
(1)主族元素中,原子的电子层数等于其周期数,最外层电子数等于其族序数,W原子核外有3个电子层,最外层有1个电子,所以W元素位于第三周期第ⅠA族,
故答案为:第三周期第ⅠA族;
(2)①化学平衡常数K=
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
,平衡时,c(H2)=0.6mol/L,c(N2)=0.2mol/L,c(NH3)=0.4mol/L,
所以K=
0.4×0.4
0.2×(0.6)3
(mol/L)-2=
100
27
(mol/L)-2
故答案为:K=
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
100
27
(mol/L)-2
②升高温度,K减小,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,△H<0,
故答案为:<;
(3)A1是四种元素中三种元素组成的电解质,溶液呈碱性,将0.1mol?L-1的A1溶液稀释至原体积的10倍后溶液的pH=12,说明该物质是强碱,则为NaOH,其电子式为精英家教网
故答案为:精英家教网
(4)酸抑制水电离,含有弱根离子的盐促进水电离,B1、B2是由四种元素三种形成的强电解质,且溶液呈酸性,相同浓度时B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度,所以B1为硝酸,B2为硝酸铵,硝酸电离的氢离子抑制了水的电离,铵根离子的存在促进了水的电离,
故答案为:硝酸电离的氢离子抑制了水的电离,铵根离子的存在促进了水的电离;
(5)A2和硝酸反应生成硝酸铵,则A2为一水合氨,则0.2mol/LA2和0.1mol/L B1等体积混合后,溶液中的物质为等物质的量浓度的一水合氨和硝酸铵,一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,溶液溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒得c(NH4+)>c(NO3-),溶液中盐电离为主,所以c(NO3-)>c(OH-),所以溶液中离子浓度大小关系为c(NH4+)>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:c(NH4+)>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+).
点评:本题考查以物质结构元素推断为载体涉及化学平衡、电解质溶液、盐类的水解及离子浓度大小的考查,根据平衡常数计算公式、外界条件对化学平衡的影响、电荷守恒等知识点来分析解答,难度中等.
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(1)W在周期表中的位置:            
(2)在一定条件下,容积为1L密闭容器中加入1.2molX2和0.4molY2,发生如下反应:
3X2 (g)  + Y2(g)  2YX3(g)    H  
反应各物质的量浓度随时间变化如下:

①计算该温度下此反应的平衡常数K=         
②若升高温度平衡常数K减小,则H      0(填“>”、“<”或“=”)。
③改变下列条件,能使该平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是     (填字母)。
a.增大压强    b. 降低温度     c.使用催化剂        d. 增大反应物的浓度
(3)常见液态化合物X2Z2的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为       (填字母)。
a.MnO2              b.FeCl3               c.Na2SO3                   d.KMnO4
(4)A是四种元素中三种元素组成的电解质,溶液呈碱性,将常温下0.1mol·L1的A溶液稀释至原体积的10倍后溶液的pH=12,则A的电子式为            
(5)以X2为燃料可制成燃料电池。已知:2X2(g)+Z2(g)=2X2Z(l) △H=?572KJ·mol1
该燃料电池释放228.8KJ电能时,生成1mol液态X2Z,该电池的能量转化率为         

(13分)已知短周期主族元素X、Y、Z、W,原子序数依次增大且X和Y的原子序数之和等于Z的原子序数,X和Z可形成X2Z,X2Z2两种化合物,W是短周期主族元素中半径最大的元素。

(1)W在周期表中的位置:            

(2)在一定条件下,容积为1L密闭容器中加入1.2molX2和0.4molY2 ,发生如下反应:

3X2 (g)  + Y2(g)  2YX3(g)     H  

反应各物质的量浓度随时间变化如下:

①计算该温度下此反应的平衡常数K=         

②若升高温度平衡常数K减小,则H       0(填“>”、“<”或“=”)。

③改变下列条件,能使该平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是      (填字母)。

 a.增大压强    b. 降低温度     c.使用催化剂        d. 增大反应物的浓度

(3)常见液态化合物X2Z2的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为        (填字母)。

a.MnO2               b.FeCl3                    c.Na2SO3                          d.KMnO4

(4)A是四种元素中三种元素组成的电解质,溶液呈碱性,将常温下0.1mol·L1的A溶液稀释至原体积的10倍后溶液的pH=12,则A的电子式为            

(5)以X2为燃料可制成燃料电池。已知:2X2(g)+Z2(g)=2X2Z(l)  △H=−572KJ·mol1

该燃料电池释放228.8KJ电能时,生成1mol液态X2Z,该电池的能量转化率为         

 

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