题目内容
9．A、B、D和E四种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大．A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等．B、D、E三种元素在周期表中相对位置如图①所示，只有E元素的单质能与水反应生成两种酸．甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成，其中只有M分子同时含有三种元素；W为N2H4，可作火箭燃料；甲、乙为非金属单质；X分子中含有10个电子．它们之间的转化关系如图②所示．
回答下列问题：
（1）甲和乙生成标准状况下1.12L Y，吸收9.025kJ的热量，写出反应的热化学方程式N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+361kJ/mol．
（2）一定量E的单质与NaOH溶液恰好完全反应后，所得溶液的pH小于7（填“大于”、“等于”或“小于”），原因是ClO-+H2O?HClO+OH-（用离子方程式表示）．
（3）W-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液．W-空气燃料电池放电时，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，负极反应式为N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O．
（4）将一定量的A2、B2混合气体放入1L密闭容器中，在500℃、2×107 Pa下达到平衡．测得平衡气体的总物质的量为0.50mol，其中A2为0.3mol，B2为0.1mol．则该条件下A2的平衡转化率为33.3%，该温度下的平衡常数为$\frac{100}{27}$．
分析 A、B、D、E四种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大．A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等，推知元素A是H；由元素在周期表中位置，可知B、D位于第二周期，E位于第三周期，而E元素的单质能与水反应生成两种酸，则E为Cl，可推知B为N元素、D为O元素；
甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由H、N、O三种元素中的一种或几种组成，其中W为N2H4，甲、乙为非金属单质，X分子含有10个电子，结合转化关系可知，甲是O2、乙是N2、X是H2O，依次可推导出Y是NO、Z是NO2、M是HNO3，据此解答．
解答 解：A、B、D、E四种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大．A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等，推知元素A是H；由元素在周期表中位置，可知B、D位于第二周期，E位于第三周期，而E元素的单质能与水反应生成两种酸，则E为Cl，可推知B为N元素、D为O元素；
甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由H、N、O三种元素中的一种或几种组成，其中W为N2H4，甲、乙为非金属单质，X分子含有10个电子，结合转化关系可知，甲是O2、乙是N2、X是H2O，依次可推导出Y是NO、Z是NO2、M是HNO3．
（1）氧气和氮气生成标准状况下1.12L NO，吸收9.025kJ的热量，则生成2mol NO吸收的热量为9.025kJ×$\frac{2mol×22.4L/mol}{11.2L}$=361kJ，所以该反应的热化学方程式为N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+361kJ/mol，
故答案为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+361kJ/mol；
（2）一定量氯气与NaOH溶液恰好完全反应后得到等浓度的NaCl、NaClO溶液，溶液中次氯酸根水解：ClO-+H2O?HClO+OH-，破坏水的电离平衡，溶液呈碱性，所得溶液的pH小于7，
故答案为：小于；ClO-+H2O?HClO+OH-；
（3）正极发生还原反应，氧气在正极得电子，碱性条件下生成OH-，正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，负极发生氧化反应，失去电子，碱性条件下生成氮气与水，负极反应式为：N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O．
故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O；
（4）测得平衡气体的总物质的量为0.50mol，其中A2为0.3mol，B2为0.1mol，则：
3H2（g）+N2（g）?2NH3（g）
开始（mol）：0.45 0.15 0
转化（mol）：0.15 0.05 0.1
平衡（mol）：0.3 0.1 0.5-0.3-0.1=0.1
则该条件下H2的平衡转化率为$\frac{0.15mol}{0.45mol}$×100%=33.3%，
容器体积为1L，用物质的量代替浓度计算平衡常数，则K=$\frac{0．{1}^{2}}{0．{3}^{3}×0.1}$=$\frac{100}{27}$
故答案为：33.3%；$\frac{100}{27}$．
点评 本题考查元素化合物推断，涉及热化学方程式书写、盐类水解、原电池、化学平衡有关计算等，推断元素是解题关键，需要学生熟练掌握元素化合物结构与性质、掌握化学平衡三段式计算，难度中等．
| A． | 钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的正极反应式均为：Fe-2e-═Fe2+ | |
| B． | 钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应式为：O2+2H2O+4e-═4OH- | |
| C． | 地下钢管连接镁块防腐的方法为“牺牲阳极的阴极保护法” | |
| D． | 钢铁发生吸氧腐蚀时，钢铁制品的质量一定减轻 |
| A． | 分子式为C8H6O4 | |
| B． | 所有的碳原子可能在同一平面内 | |
| C． | 能发生消去反应 | |
| D． | 每摩尔龙胆酸甲酯最多与4molH2反应 |
| A． | 分子中三个碳原子可能处于同一直线上 | |
| B． | 分子中三个碳原子以单键结合成链状 | |
| C． | C3F8与C3H8互为同分异构体 | |
| D． | 全氟丙烷的电子式为 |
①1H、2H、3H为三种不同的核素；
②1H、2H、3H互为同位素；
③1H、2H、3H互为同素异形体；
④114号元素位于周期表第七周期VA族；
⑤氢元素质量数为1；
⑥同位素的“同位”指核素的质子数相同，在元素周期表中占相同的位置；
⑦互为同位素的原子性质相同．
| A． | ①②⑥⑦ | B． | ①②③⑥ | C． | ①②⑥ | D． | ①②③⑥⑦ |
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍关注，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：