题目内容
I．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相对位置如图所示，其中Y所处的周期序数与族序数相等．按要求回答下列问题：（1）写出X的原子结构示意图
（2）列举一个事实说明W非金属性强于Z：
（3）含Y的某种盐常用作净水剂，其净水原理是
Ⅱ．运用所学化学原理，解决下列问题：
（4）已知：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2．某同学利用单质硅和铁为电极材料设计原电池（NaOH为电解质溶液），该原电池负极的电极反应式为
（5）已知：①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=a kJ?mol-1；②CO2（g）+C（s）═2CO（g）△H=b kJ?mol-1；③Si（s）+O2（g）═SiO2（s）△H=c kJ?mol-1．工业上生产粗硅的热化学方程式为
（6）已知：CO（g）+H2O（g）═H2（g）+CO2（g）．如表为该反应在不同温度时的平衡常数．则该反应的△H
| 温度/℃ | 400 | 500 | 600 |
| 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
考点：位置结构性质的相互关系应用,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的计算
专题：化学反应中的能量变化,元素周期律与元素周期表专题,化学平衡专题
分析：Ⅰ．由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中相对位置可知，X处于第二周期，其余元素处于第三周期，其中Y所处的周期序数与族序数相等，处于ⅢA族，则Y为Al、Z为Si、X为N、W为Cl，据此解答；
Ⅱ．（4）负极发生氧化反应，Si在负极上失去电子，碱性条件下生成硅酸根与水；
（5）根据盖斯定律书写目标热化学方程式；
（6）由表中数据可知，升高温度，平衡常数减小，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应；
CO和H2O起始浓度相等，令他们的浓度为1mol/L，设平衡时CO的浓度变化量为xmol/L，利用三段式表示出平衡时各组分的浓度，根据平衡常数列方程计算，进而计算CO转化率．
Ⅱ．（4）负极发生氧化反应，Si在负极上失去电子，碱性条件下生成硅酸根与水；
（5）根据盖斯定律书写目标热化学方程式；
（6）由表中数据可知，升高温度，平衡常数减小，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应；
CO和H2O起始浓度相等，令他们的浓度为1mol/L，设平衡时CO的浓度变化量为xmol/L，利用三段式表示出平衡时各组分的浓度，根据平衡常数列方程计算，进而计算CO转化率．
解答：
解：Ⅰ．由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中相对位置可知，X处于第二周期，其余元素处于第三周期，其中Y所处的周期序数与族序数相等，处于ⅢA族，则Y为Al、Z为Si、X为N、W为Cl，
（1）X为N元素，原子结构示意图为
，故答案为：；
（2）最高价含氧酸的酸性强弱可以说明非金属性强弱，方程式为2HClO4+Na2SiO3=2NaClO4+H2SiO3↓，
故答案为：2HClO4+Na2SiO3=2NaClO4+H2SiO3↓；
（3）含铝盐溶液中铝离子水解得到氢氧化铝胶体，可以用作净水剂，净水原理离子方程式为：Al3+3H2O=Al（OH）3（胶体）+3H+，
故答案为：Al3+3H2O=Al（OH）3（胶体）+3H+，
Ⅱ．（4）负极发生氧化反应，Si在负极上失去电子，碱性条件下生成硅酸根与水，负极电极反应式为：Si+6OH--4e-=SiO32-+3H2O，
故答案为：Si+6OH--4e-=SiO32-+3H2O；
（5）已知：①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=a kJ?mol-1；
②CO2（g）+C（s）═2CO（g）△H=b kJ?mol-1；
③Si（s）+O2（g）═SiO2（s）△H=c kJ?mol-1，
根据盖斯定律，①+②-③得：2C（s）+SiO2（s）=2CO（g）+Si（s）△H=（a+b-c） kJ?mol-1，
故答案为：2C（s）+SiO2（s）=2CO（g）+Si（s）△H=（a+b-c） kJ?mol-1；
（6）由表中数据可知，升高温度，平衡常数减小，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，即△H＜0；
CO和H2O起始浓度相等，令他们的起始浓度为1mol/L，设平衡时CO的浓度变化量为xmol/L，则：
CO（g）+H2O（g）═H2（g）+CO2（g）
开始（mol/L）：1 1 0 0
转化（mol/L）：x x x x
平衡（mol/L）：1-x 1-x x x
故
=9，解得x=0.75，
故CO的转化率=
×100%=75%，
故答案为：＜；75%．
（1）X为N元素，原子结构示意图为
，故答案为：；（2）最高价含氧酸的酸性强弱可以说明非金属性强弱，方程式为2HClO4+Na2SiO3=2NaClO4+H2SiO3↓，
故答案为：2HClO4+Na2SiO3=2NaClO4+H2SiO3↓；
（3）含铝盐溶液中铝离子水解得到氢氧化铝胶体，可以用作净水剂，净水原理离子方程式为：Al3+3H2O=Al（OH）3（胶体）+3H+，
故答案为：Al3+3H2O=Al（OH）3（胶体）+3H+，
Ⅱ．（4）负极发生氧化反应，Si在负极上失去电子，碱性条件下生成硅酸根与水，负极电极反应式为：Si+6OH--4e-=SiO32-+3H2O，
故答案为：Si+6OH--4e-=SiO32-+3H2O；
（5）已知：①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=a kJ?mol-1；
②CO2（g）+C（s）═2CO（g）△H=b kJ?mol-1；
③Si（s）+O2（g）═SiO2（s）△H=c kJ?mol-1，
根据盖斯定律，①+②-③得：2C（s）+SiO2（s）=2CO（g）+Si（s）△H=（a+b-c） kJ?mol-1，
故答案为：2C（s）+SiO2（s）=2CO（g）+Si（s）△H=（a+b-c） kJ?mol-1；
（6）由表中数据可知，升高温度，平衡常数减小，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，即△H＜0；
CO和H2O起始浓度相等，令他们的起始浓度为1mol/L，设平衡时CO的浓度变化量为xmol/L，则：
CO（g）+H2O（g）═H2（g）+CO2（g）
开始（mol/L）：1 1 0 0
转化（mol/L）：x x x x
平衡（mol/L）：1-x 1-x x x
故
| x?x |
| (1-x)?(1-x) |
故CO的转化率=
| 0.75mol/L |
| 1mol/L |
故答案为：＜；75%．
点评：本题考查结构性质位置关系应用、原电池、热化学方程式、化学平衡计算等，侧重对基础知识的巩固，（4）中负极电极反应式可以利用总反应式减去正极电极反应式书写，难度不大．
练习册系列答案
初中学业考试导与练系列答案
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