Question

X是一种重要的工业原料，X在160℃分解制备异氰酸和氨气，反应方程式为：X

160℃

HCNO+NH₃（已配平）．
（1）在上述反应所涉及的各元素中，原子半径最大的元素是

 

，其原子核外电子共占据

 

个轨道．
（2）在上述物质中有三种元素处于同周期，下列叙述中能说明三种元素非金属性递变规律的事实是

 

．
a．最高价氧化物对应水化物的酸性          
b．单质与H₂反应的难易程度
c．两两形成化合物中元素的化合价
（3）工业上在催化剂条件下，用NH₃作为还原剂将烟气中的NO_x还原成无害的氮和水，反应方程式可表示为：2NH₃（g）+NO（g）+NO₂（g）?2N₂（g）+3H₂O（g），一定条件下该反应在容积为2L的容器内反应，20min时达到平衡，生成N₂0.4mol，则平均反应速率υ（NO）=

 

mol/L?min．
（4）当该反应达到平衡时，下列说法一定错误的是

 

．
a．气体密度不变                        b．气体颜色不变
c．υ（NO）_正=2υ（N₂）_逆                 d．N₂和NH₃的浓度相等
（5）X可以代替NH₃还原烟气中的NO_x，X的分子模型如图所示，X电子式为

 

．
（6）氰酸有两种结构，一种分子内含有叁键，称为氰酸，另一种分子内不含叁键，称为异氰酸，且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构，分子中也不含环状结构．请分别写出氰酸和异氰酸的结构式：

 

、

 

．

Answer 1

考点：非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律,微粒半径大小的比较,化学平衡状态的判断

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学平衡专题

分析：（1）C、O、N元素位于周期表相同周期，原子序数越大，半径越小；结合核外电子排布判断轨道数目；
（2）a．O元素无正价；
b．氨气键能较大，难以与氢气反应；
c．根据元素的化合价，可知反应中得失电子的难易；
（3）根据v=

△c

△t

计算；
（4）达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量不变，以此判断是否达到平衡状态；
（5）由模型可知分子式为CO（NH₂）₂，由此可确定电子式；
（6）根据共价键的特点和原子核外电子排布确定结构简式．

解答： 解：（1）C、O、N元素位于周期表相同周期，原子序数越大，半径越小，则原子半径最大的为C，C原子的核外电子排布为1s²2s²2p²，原子核外电子分别占据1s、2s、2个2p轨道，共4个，
故答案为：C；4；
（2）a．O元素无正价，故a错误；
b．氨气键能较大，难以与氢气反应，不能用于比较非金属性强弱，故b错误；
c．形成的化合物分别为N₄C₃、NO、CO，由化合价可知在反应中得失电子的难易，可知非金属性O＞N＞C，故c正确．
故答案为：c；
（3）υ（NO）=

1

2

v（N₂）=

0.4mol 2L

20min

×

1

2

=0.005mol/（L?min），故答案为：0.005；
（4）a．因容器的体积比变，气体的质量不变，气体密度不变不能作为判断是否平衡的依据，但平衡时密度一定不变，故a不选；
b．气体颜色不变，说明浓度不变，可说明达到平衡状态，故b不选；
c．υ（NO）_正=2υ（N₂）_逆，正逆反应速率不等，不能达到平衡状态，故c选；
d．N₂和NH₃的浓度相等，一般不能作为判断的依据，如反应的起始配比数和转化率在一定数值时，达到平衡时，二者可能相同，故d不选，
故答案为：c；
（5）由模型可知分子式为CO（NH₂）₂，电子式为，故答案为：；
（6）氰酸有两种结构，一种分子内含有叁键，称为氰酸，另一种分子内不含叁键，称为异氰酸，且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构，分子中也不含环状结构，可知氰酸的结构式为H-O-C≡N，异氰酸的结构式为H-N=C=O，
故答案为：H-O-C≡N；H-N=C=O．

点评：本题考查较为综合，涉及元素周期律、化学平衡、电子式、结构简式等知识，侧重于学生的分析能力的考查，为高频考点，注意相关基础知识的积累和学习，难度中等．