8.A、B、C、D、E为中学常见的五种物质,均含元素Y,有的还可能含有元素X、Z,元素X、Y、Z的原子序数依次递增。
①元素Y在A、B、C、D、E中所呈现的化合价依次递增,其中只有B为单质;
②常温下将气体D通入水中发生反应,生成C和E;
③工业上以A、空气和水为原料,通过催化氧化法制取E。
请完成以下问题:
(1)B的电子式为___________,A的结构式为___________,A分子的空间构型是__________;
(2)写出②中涉及反应的化学方程式____________________________________;
(3)由B反应生成1 mol A放出的热量为46.2 kJ,写出该反应的热化学方程式,并注明反应条件________________________;
(4)工业上,若输送Cl2的管道漏气,用A进行检验时可观察到大量白烟,同时有B生成,写出有关反应的化学方程式________________________。
解析:由题意可知元素Y具有多种可变的化合价,A为NH3,元素Y为氮元素。E中氮元素的价态最高,故E为HNO3,B为单质氮气。D通入水中生成C和HNO3,则D为NO2,C为NO。由于N2和H2反应生成1 mol NH3时,放出的热量为46.2 kJ,其热化学方程式是:
N2(g)+
H2(g)
NH3(g);ΔH=-46.2 kJ·mol-1或N2(g)+3H2(g)
2NH3;ΔH=-92.4 kJ·mol-1。氯气具有强氧化性,可把氨气氧化为N2:3Cl2+8NH3====6NH4Cl+N2。
答案:(1)
三角锥形
(2)3NO2+H2O====NO+2HNO3
(3)N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);ΔH=-92.4 kJ·mol-1
(4)8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2