Question

【题目】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图所示变化：

已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比C分子中的少一个。

请回答下列问题：

（1）X元素在周期表中的位置是______________________。

（2）X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源（KOH溶液作电解质溶液），两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电，则正极通入__________（填物质名称）；负极电极反应式为____________________。

（3）C在一定条件下反应生成A的化学方程式是_______________________________。

（4）已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应，△H＜0。将等物质的量的Y、Z的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。下列说法中，正确的是____________________（填写下列各项的序号）。

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的单质的体积分数始终为50%

c．达到化学平衡时，Y、Z的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，混合气体平均相对分子质量减小

e．达到化学平衡后，再升高温度，C的体积分数增大

Answer 1

【答案】（1）第2周期，ⅥA族（2）氧气；H2+2OH－=2H2O+2e－（3）4NH3+5O24NO+6H2O（4）a b

【解析】试题分析：短周期中形成无色气体单质的只有H2、N2、O2（稀有气体除外），三元素的质子数之和为16，三种单质相互化合可以得到NO、H2O、NH3，且一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，则B为H2O、C为NH3、Z为氢，由转化关系可知，故A为NO，X为氧，Y为氮，

（1）O元素的质子数为8，氧原子有2个电子层，最外层电子数为6，位于第二周期VIA族，故答案为：第二周期VIA族；（2）X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源（KOH溶液作电解质溶液），两个电极均由多孔性碳制成，是氢氧燃料电池，负极为氢气发生氧化反应，正极为正极发生还原反应，所以正极通入：氧气；负极电极反应式为：H2+2OH-=2H2O+2e-，

（3）C为NH3在一定条件下反应生成A为NO，是氨气的催化氧化，反应的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O，

（4）a．化学平衡的标志是正逆反应速率相同，故a正确；

b．将等物质的量的Y（N2）、Z（H2）的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，设起始量都为1mol，则

N2+3H2 2NH3

起始量 1 1 0

变化量 x 3x 2x

平衡量 1-x 1-3x 2x

所以氮气所占体积分数为物质的量的百分数=（1-x）/(2-2x)=50%，所以Y（N2）的单质的体积分数始终为50%，故b正确；c．达到化学平衡时，Y（N2）的单质的体积分数始终为50%，H2和NH3共占50%，所以两种单质在混合气体中的物质的量之比不为1：1，故c错误；d．达到化学平衡的过程中，气体质量不变，气体物质的量减小，所以混合气体平均相对分子质量增大，故d错误；e.升温，平衡向逆向移动，所以C的体积分数减小，故e错误。