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)Y元素在周期表中的位置是______；X、Y原子半径的大小：X______Y(填“>”、“<”或“=”)

(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.达到化学平衡的过程中，混合气体平均相对分子质量减小

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. 达到化学平衡时，正反应速率与逆反应速率相等

Answer 1

【答案】 第2周期，VA族 < 氧气 H2+2OH-=2H2O+2e- 4NH3+5O2=4NO+6H2O b d

【解析】X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和为16．X、Y、Z三种元素常见单质在常温下都是无色气体；短周期中形成无色气体单质的只有H2、N2、O2(稀有气体除外)，(2)中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)，判断为氢氧燃料电池，X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和为16，XZ为O2、H2结合转化关系判断，Y原子序数为7，X为N元素，X+Z=B；Z+Y=A，一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，说明Z元素为H，则X、Y、Z分别为O、N、H，A、B、C分别为NO、H2O、NH3；

(1)Y为氮元素，元素周期表中位于第2周期，VA族；同周期元素从左到右，原子序数逐渐增大，原子半径逐渐减小，因此O、N原子半径的大小：O＜N，故答案为：2周期，VA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，电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O；正极发生还原反应，通入的是氧气，故答案为：氧气；H2+2OH--2e-=2H2O；

(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，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；

(4)Y的单质(N2)与Z的单质(H2)生成C(NH3)的反应是可逆反应，△H＜0，反应为：N2+3H22NH3；，△H＜0；

a、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a错误；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+3H22NH3

起始量 110

变化量 x3x2x

平衡量 1-x 1-3x2x

所以氮气所占体积分数为物质的量的百分数=×100%=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、化学平衡的标志是正逆反应速率相同，故d正确；故选bd；