Question

短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，它们原子核外的电子层数之和为10；B元素的化合物种类繁多，数目庞大．C、D两种元素形成的单质是空气中含量最多的物质；D、E两元素可以生成两种不同的离子化合物．
（1）由A、C、D三元素所形成常见盐A₄C₂D₃的溶液呈______性（填“酸”、“中”、“碱”），其原因用离子方程式表示为：______．
（2）B的相对分子质量最小的氢化物的燃烧热为890.3kJ?mol^-1，写出其燃烧的化学方程式______．
（3）X、Y是均由C、D两元素组成的化合物，且C、D在X、Y中的价态相同，某温度下在2L的密闭容器中X、Y相互转化时的量变关系如图：
①该反应的化学方程式为______
②反应进行到25min时，改变的条件可能是______
A、缩小容器体积    B、充入0.4molNO₂
C、充入0.4molN₂O₄  D、充入0.8molNO₂
③30min后反应再次达到平衡，此时，Y转化为X的化学平衡常数为______（填数值）．
④若反应温度不变，在2L的密闭容器中充入1.4molY，反应达平衡后Y的转化率是______．

Answer 1

【答案】分析：B元素的化合物种类繁多，数目庞大，B为C元素，C、D两种元素形成的单质是空气中含量最多的物质，为O₂和N₂，根据原子序数依次增大，则C为N元素，D为O元素，D、E两元素可以生成两种不同的离子化合物，则E为Na元素，根据它们原子核外的电子层数之和为10，则A为H元素，
（1）A、C、D三元素所形成常见盐A₄C₂D₃，应为NH₄NO₃，铵根离子水解呈酸性；
（2）B的相对分子质量最小的氢化物为CH₄；
（3）①由图象可以判断出在10min内a、b物质的量变化的比值为1：2，且a的物质的量减小，则a为N₂O₄，为反应物，b的物质的量增多，为生成物；
②在25min的瞬间，NO₂的物质的量突然增大，而N₂O₄的物质的量不变，则应是充入NO₂；
③30min后反应再次达到平衡，此时温度不变，平衡常数不变；
④若反应温度不变，平衡常数不变，利用平衡常数计算．
解答：解：B元素的化合物种类繁多，数目庞大，B为C元素，C、D两种元素形成的单质是空气中含量最多的物质，为O₂和N₂，根据原子序数依次增大，则C为N元素，D为O元素，D、E两元素可以生成两种不同的离子化合物，则E为Na元素，根据它们原子核外的电子层数之和为10，则A为H元素；
（1）A、C、D三元素所形成常见盐A₄C₂D₃，应为NH₄NO₃，铵根离子水解呈酸性，反应的离子方程式为NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺，
故答案为：酸；NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺；
（2）B的相对分子质量最小的氢化物为CH₄，燃烧热为890.3kJ?mol^-1，反应生成稳定的氧化物，热化学方程式为CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ/mol；
（3）①X、Y是均由C、D两元素组成的化合物，且C、D在X、Y中的价态相同，应为N₂O₄和NO₂，由图象可以判断出在10min内a、b物质的量变化的比值为1：2，且a的物质的量减小，则a为N₂O₄，为反应物，b的物质的量增多，为生成物，则反应为N₂O₄ 2NO₂，
故答案为：N₂O₄ 2NO₂；
 ②在25min的瞬间，NO₂的物质的量突然增大，而N₂O₄的物质的量不变，则应是充入NO₂，如缩小体积，则二者的浓度都应增大，故答案为：D；
③30min后反应再次达到平衡，此时温度不变，平衡常数不变，与10min时的平衡常数相同，则k==0.9，
故答案为：0.9；
④若反应温度不变，在2L的密闭容器中充入1.4molN₂O₄，反应达平衡后设转化的N₂O₄的物质的量为xmol，
      N₂O₄ 2NO₂
起始：1.4mol          0
转化：x               2x
平衡：（1.4mol-x）    2x
根据温度不变平衡常数不变可知：，x=0.47mol，反应达平衡后Y的转化率是=，
故答案为：．
点评：本题考查较为综合，题目难度较大，本题关键为正确推断元素的种类，并利用平衡常数计算．