题目内容
(11分)已知短周期元素X、W、Z、Y核电荷数依次增大。X为原子半径最小的元素,W的最外层电子数是次外层的二倍,Y的最外层电子数为电子层数的三倍。
(1)写出Z单质的电子式_______________________
(2)由X、W、Z三种元素可组成火箭燃料甲,三种元素质量比为2∶6∶7,甲蒸气密度是同温同压下氢气密度的30倍,甲分子式________。Z、Y可形成多种化合物,其中化合物乙Z2Y4可做为火箭燃料燃烧时的供氧剂。虽然化合物甲与乙都有毒,但燃烧产物却无毒。写出化合物甲与乙反应的化学方程式: ________________________
该反应生成物能量总和 (填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
(3)X、Y两种元素的单质已被应用于字宙飞船的燃料电池中,如图所示,两个电极均由多孔性碳构成,通入的两种单质由孔隙逸出并在电极表面放电。
①b是电池的_____________极,a电极上的电极反应式是_________________________,消耗n molY单质时电池内转移的电子个数约为_______________。
②如果燃料电池中,a电极上改为通入X与W两种元素形成 的化合物丙(其它条件不变)写出b电极上的电极反应式是_________________________________。
③如果只把燃料电池电解质改为掺入了三氧化二釔的ZrO2晶体,它在高温下传导O2-(其它条件不变),电池工作时,固体电解质里的O2-向____________极(填a或b)移动,正极反应式为________________________。
(1) (1分)
(2) C2H8N2(1分)。C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+3N2↑+4H2O↑(2分) 小于。(1分)
(3)①正极(1分),2H2+4OH――4e-=4H2O(1分)。4nNA(1分)
②O2+2H2O+4e-=4OH―(1分) ③a (1分) O2+4e-=2O2-(1分)
解析