题目内容
【题目】根据所学知识,回答下列问题:
(1)元素周期表1~20号元素中,金属性最强的元素是__________(填元素符号,下同);属于稀有气体的是________________;非金属性最强的元素在周期表中的位置是_______________________。
(2)已知NO2和N2O4之间发生可逆反应:2NO2 (g) (红棕色) N2O4(g) (无色)。将装有NO2 和N2O4混合气体的烧瓶浸入热水中,观察到的现象是____________________,产生该现象的原因是____________________________________。
(3)一定条件下,向2L恒容密闭容器中按体积比1:3充入4.48L(标准状况)N2和H2的混合气体,发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),3min时反应达到平衡状态,测得c(N2)=0.02mol·L-1。
① 0~3min内,v (NH3)=___________________。
②下列叙述可证明上述反应达到平衡状态的是_________(填序号)。
a. v(H2)= 3 v(N2) b.容器内压强保持不变
c.每消耗1mol N2,同时生成2mol NH3
d. N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
【答案】 K He、Ne、Ar 第二周期第ⅦA族 气体颜色加深或红棕色加深 存在平衡2NO2 N2O4,加热, 平衡发生逆向移动,NO2浓度增大,颜色变深 mol·L-1·min-1 b、d
【解析】(1)同周期自左而右金属性减弱、非金属性增强,同主族自上而下金属性减弱、非金属性增强,故1~20号元素中,金属性最强的为K,非金属性最强为F,属于稀有气体的有He、Ne、Ar;F位于第二周期第ⅦA族,故答案为:K;He、Ne、Ar; 第二周期第ⅦA族;
(2)平衡2NO2 N2O4,该反应正反应为放热反应,温度升高, 平衡发生逆向移动,NO2浓度增大,颜色变深,故答案为:气体颜色加深或红棕色加深;存在平衡2NO2 N2O4,加热, 平衡发生逆向移动,NO2浓度增大,颜色变深;
(3)在2L恒容密闭容器中按体积比1:3充入4.48L(标准状况)N2和H2的混合气体,即充入的氮气为1.12L,氢气为3.36L,浓度分别为0.025mol/L,0.075mol/L。
① 0~3min内,v(N2)= == mol·L-1·min-1,则v (NH3)= 2v(N2)= =2×mol·L-1·min-1= mol·L-1·min-1,故答案为: mol·L-1·min-1;
②a. 任何时刻都存在v(H2)= 3 v(N2),不能说明是否为平衡状态,错误;b.该反应属于气体的物质的量发生变化的反应,容器内压强保持不变,能够证明达到平衡状态,正确;c.每消耗1mol N2,同时一定生成2mol NH3 ,不能说明是否为平衡状态,错误;d. N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化,能够证明达到平衡状态,正确;故选bd。