Question

A、B、C、D、E是短周期元素组成的中学常见的物质，它们的转化关系如图所示（部分产物和反应条件略去）：
（1）若C为当今需要减排的一种热点温室气体，A和E是一种气体氧化物，则①反应的化学反应方程式为

 

，X的化学式为

 

．
（2）若D为白色胶状难溶物，且与A摩尔质量相等，则A的化学式为

 

，反应③的离子方程式为

 

．
（3）若A为CO，则D的化学式为

 

；t℃时，在2L密闭容器中加入3molCO和0.75mol水蒸气，达到平衡时，CO的转化率为20%，在相同温度下再加入3.75mol 水蒸气，再次达到平衡时，CO的总转化率为

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：

分析：A、B、C、D、E是短周期元素组成的中学常见的物质，
（1）若C为当今需要减排的一种热点温室气体，则C是CO₂，A和E是一种气体氧化物，A能和水反应，和水反应生成一种氧化物，B能和某种物质反应生成CO₂，则X是碳酸盐，B是酸，只有NO₂能和水反应生成一种酸和氧化物，所以A是NO₂、B是HNO₃、E是NO，X全部由短周期元素组成，应该为Na₂CO₃，则D是NaHCO₃；
（2）若D为白色胶状难溶物，且是由短周期元素组成的化合物，所以D是Al（OH）₃，且与A摩尔质量相等，则A是Na₂O₂，过氧化钠能和水反应生成NaOH和O₂，所以B是NaOH、E是O₂，NaOH和AlCl₃反应生成NaAlO₂，NaAlO₂和AlCl₃反应生成Al（OH）₃；
（3）若A为CO，CO和水蒸气反应生成CO₂和H₂，CO₂能和碱反应生成碳酸盐、碳酸氢盐，所以B是CO₂、E是H₂，X全部由短周期元素组成，则X是NaOH，C是NaHCO₃、D是Na₂CO₃，再结合题目解答．

解答： 解：A、B、C、D、E是短周期元素组成的中学常见的物质，
（1）若C为当今需要减排的一种热点温室气体，则C是CO₂，A和E是一种气体氧化物，A能和水反应，和水反应生成一种氧化物，B能和某种物质反应生成CO₂，则X是碳酸盐，B是酸，只有NO₂能和水反应生成一种酸和氧化物，所以A是NO₂、B是HNO₃、E是NO，X全部由短周期元素组成，应该为Na₂CO₃，则D是NaHCO₃，
通过以上分析知，反应①为二氧化氮和水的反应，方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，X的化学式为Na₂CO₃，
故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；Na₂CO₃；
（2）若D为白色胶状难溶物，且是由短周期元素组成的化合物，所以D是Al（OH）₃，且与A摩尔质量相等，则A是Na₂O₂，过氧化钠能和水反应生成NaOH和O₂，所以B是NaOH、E是O₂，NaOH和AlCl₃反应生成NaAlO₂，NaAlO₂和AlCl₃反应生成Al（OH）₃，所以A的化学式为Na₂CO₃，反应③的离子方程式为Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案为：Na₂CO₃；Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（3）若A为CO，CO和水蒸气反应生成CO₂和H₂，CO₂能和碱反应生成碳酸盐、碳酸氢盐，所以B是CO₂、E是H₂，X全部由短周期元素组成，则X是NaOH，C是NaHCO₃、D是Na₂CO₃，所以D的化学式为Na₂CO₃，
该反应方程式为CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），第一次平衡时CO的转化率为20%，则转化的物质的量=3mol×20%=0.6mol，
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
0.6mol 0.6mol 0.6mol 0.6mol
2.4mol 0.15mol 0.6mol 0.6mol
平衡浓度分别为c（CO）=

2.4mol

2L

=1.2mol/L、c（H₂O）=

0.15mol

2L

=0.075mol/L、c（CO₂）=
c（H₂）=

0.6mol

2L

=0.3mol/L，平衡常数K=

0.3×0.3

1.2×0.075

=1，
再次达到平衡时，设CO的转化率为x
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
3xmol 3xmol   3xmol 3xmol
3（1-x）mol（4.5-3x）mol 3xmol 3xmol，
因为这几种物质的计量数都是1，所以其平衡浓度计量数次方之比与其物质的量次方之比相同，所以平衡常数K=

3x×3x

3(1-x)．(4.5-3x)

=1，x=60%，
故答案为：Na₂CO₃；60%．

点评：本题考查无机推断，根据物质之间的转化结合“全部由短周期元素组成”来推断物质，侧重考查学生分析问题、知识运用能力，难点是化学平衡的计算，温度不变其平衡常数不变，根据平衡常数解答即可，题目难度中等．