Question

已知短周期元素W、X、Y、Z四种元素，其中X、Y、Z三种元素的质子数之和为21．W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示：

W
			X	Y	Z

（1）W与Z形成原子个数比为l：l的化合物，其电子式为

．
（2）Y的最高价氧化物对应的水化物与Y的氢化物恰好完全反应，生成物的水溶液呈酸性，其原因是

NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺

（用化学用语表示）；该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为

c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．
（3）由XW₄、Z₂和KOH溶液组成的新型燃料电池中，负极上发生反应的电极反应式为

CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O

．
（4）已知：2YZ₂（g）?Y₂Z₄（g）；△H＜0．在恒温恒容条件下，将一定量YZ₂和Y₂Z₄的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示．
①a、b、c、d四个点中，化学反应处于平衡状态的是

bd

点．
②25min时，增加了

NO₂

（填物质的化学式）

0.8

mol．
③a、b、c、d四个点中所表示的反应体系中，气体颜色由深到浅的顺序是

cdba

（填字母）．

Answer 1

分析：X、Y、Z三种元素的质子数之和为21设X的原子序数为n，则Y、Z的分别为n+1、n+2，则n+n+1+n+2=21，解得n=6，所以X为C，Y为N，Z为O，结合元素在周期表中的位置可知，W为H，
（1）W与Z形成原子个数比为l：l的化合物为H₂O₂；
（2）Y的最高价氧化物对应的水化物与Y的氢化物恰好完全反应生成硝酸铵，水解显酸性；
（3）甲烷在负极上失去电子；
（4）①由图可知，浓度不发生变化时为平衡点；
②c（NO₂）瞬间增大，比平衡状态增加了（1-0.6）×2=0.8mol NO₂；
③c（NO₂）越大，颜色越深．

解答：解：X、Y、Z三种元素的质子数之和为21设X的原子序数为n，则Y、Z的分别为n+1、n+2，则n+n+1+n+2=21，解得n=6，所以X为C，Y为N，Z为O，结合元素在周期表中的位置可知，W为H，
（1）W与Z形成原子个数比为l：l的化合物为H₂O₂，其电子式为，故答案为：；
（2）Y的最高价氧化物对应的水化物与Y的氢化物恰好完全反应生成硝酸铵，水解显酸性，水解离子反应为NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺，水解程度很小，水解显酸性，则离子浓度大小关系为c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案为：NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺；c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（3）甲烷在负极上失去电子，负极反应为CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案为：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；
（4）①由图可知，浓度不发生变化时为平衡点，即图中b、d两点为平衡点，故答案为：bd；
②c（NO₂）瞬间增大，比平衡状态增加了（1-0.6）×2=0.8mol NO₂，故答案为：NO₂；0.8；
③c（NO₂）越大，颜色越深，故颜色由深到浅的顺序是cdba，故答案为：cdba．

点评：本题考查较综合，涉及位置、结构、性质的关系及化学平衡、离子浓度大小的比较等，侧重反应原理的考查，注重高考常考点的训练，题目难度中等．