Question

X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和为16．X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体，在适当条件下可发生如下变化：
一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，B、C两种分子中的电子数均等于10．请回答下列问题：
（1）X元素在周期表中的位置是______．
（2）分析同主族元素性质的递变规律，发现B、C物质沸点反常，这是因为它们的分子之间存在______．
（3）①C在一定条件下反应生成A的化学方程式是______．
②X、Y、Z三种元素可组成一种强酸W，C在适当条件下被W吸收生成一种盐．该盐的水溶液pH______ 7（填“大于”、“小于”、“等于”），其原因是（写出离子方程式）______．
（4）已知Y单质与Z单质生成C的反应是可逆反应，△H＜0．将等物质的量的Y、Z两种单质充入一密闭容器中，在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应．下列说法正确的有______．
a．达到化学平衡时，正反应速率与逆反应速率相等
b．反应过程中，Y单质的体积分数始终为50%
c．达到化学平衡时，Y、Z两种单质在混合气体中的物质的量之比为1：1
d．达到化学平衡的过程中气体平均相对分子质量减小
e．达到化学平衡后，升高温度，C的体积分数增大．

Answer 1

【答案】分析：X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和为16，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体，一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，B、C两种分子中的电子数均等于10，则Z为H，C为NH₃，B为H₂O，所以X为O，Y为N，X与Y反应生成A，即A为NO．
（1）N元素的质子数为7；
（2）根据氢键对物质的熔沸点的影响来分析；
（3）氨气与氧气反应生成NO和水；硝酸与氨气反应生成硝酸铵，水解显酸性；
（4）根据N₂+3H₂2NH₃ △H＜0，结合化学平衡的移动及平衡状态的判断来分析．
解答：解：X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和为16，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体，一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，B、C两种分子中的电子数均等于10，则Z为H，C为NH₃，B为H₂O，所以X为O，Y为N，X与Y反应生成A，即A为NO．
（1）N元素的质子数为7，位于第2周期VIA族，故答案为：第2周期VIA族；
（2）因水分子、氨气分子中含有氢键，则它们的熔沸点较高，故答案为：氢键；
（3）①氨气与氧气反应生成NO和水，则反应为4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O；
②硝酸与氨气反应生成硝酸铵，水解显酸性，pH＜7，水解反应为NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺，故答案为：小于；NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺；
（4）由N₂+3H₂2NH₃ △H＜0，
a．由化学平衡的特征可知，达到化学平衡时，正反应速率与逆反应速率相等，故a正确；
b．等物质的量的Y、Z两种单质反应，反应过程中达到平衡时Y的转化未知，则Y单质的体积分数不确定，不一定为
50%，故b错误；
c．Y、Z以1：3的体积比转化，则达到化学平衡时，Y、Z两种单质在混合气体中的物质的量之比不能为1：1，故c错误；
d．由质量守恒可知，质量不变，但反应中气体的物质的量减小，则由M=可知达到化学平衡的过程中气体平均相对分子质量减小，故d正确；
e．反应为放热反应，升高温度逆向移动，则达到化学平衡后，升高温度，C的体积分数减小，故e错误；
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点评：本题为综合性题，考查原子结构与元素周期律、化学平衡、水解等主要知识点，难度较大，根据信息来推断元素是解答本题的关键．