题目内容

18．X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和为16．X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体，在适当条件下可发生如下变化：
一个B分子中含 有的Z原子个数比C分子中少1个，B、C两种分子中的电子数均等于10．
请回答下列问题：
（1）X元素在周期表中的位置是第二周期ⅥA族．
（2）分析同主族元素性质的递变规律，发现B、C物质的沸点反常，这是因为它们的分子间存在氢键．
（3）①C可与A一定条件下反应生成无污染的物质，写出方程式并标出电子转移
②Y、Z两种种元素可组成一种18电子中性粒子，其性质与C类似，显碱性．写出它与足量盐酸反应的离子方程式N2H4+2H+=N2H62+．它的制备方法之一是将NaClO溶液和NH3反应制得，试写出该反应的化学方程式NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O．
（4）已知Y单质与Z单质生成C的反应是可逆反应，△H＜0．将等物质的量的Y、Z两种单质充入一密闭器中，在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应．下列说法正确的有a．
a．达到化学平衡时，正反应速率与逆反应速率相等
b．反应过程中，Y单质的体积分数始终为50%
c．达到化学平衡时，Y、Z两种单质在混合气体中的物质的量之比为1：1
d．达到化学平衡的过程中气体平均相对分子质量减小
e．达到化学平衡后，升高温度，C的体积分数增大．

分析 X、Y、Z三种短周期元素，其单质在常温下均为无色气体，短周期中形成无色气体单质的只有H2、N2、O2（稀有气体除外），H、N、O原子序数之和为16，故三种元素为H、N、O，三种气体单质相互反应生成H2O、NH3、NO，一个B分子中含有的Z元素的原子个数比一个C分子中少1个，则B为H2O，C为NH3，Z为H元素，Z单质与X单质反应生成B（H2O），故X为O元素；Z单质与Y单质反应生成C（NH3），故Y为N元素，所以A为NO，以此解答该题．

解答 解：X、Y、Z三种短周期元素，其单质在常温下均为无色气体，短周期中形成无色气体单质的只有H2、N2、O2（稀有气体除外），H、N、O原子序数之和为16，故三种元素为H、N、O，三种气体单质相互反应生成H2O、NH3、NO，一个B分子中含有的Z元素的原子个数比一个C分子中少1个，则B为H2O，C为NH3，Z为H元素，Z单质与X单质反应生成B（H2O），故X为O元素；Z单质与Y单质反应生成C（NH3），故Y为N元素，所以A为NO．
（1）X为O元素，元素在周期表中的位置是：第二周期ⅥA族，故答案为：第二周期ⅥA族；
（2）H2O分子之间存在氢键，NH3分子之间存在氢键，沸点高于同主族元其它氢化物的沸点，故答案为：氢键；
（3）①氨气可与NO一定条件下反应生成无污染的物质，应生成氮气与水，标出电子转移为：，故答案为：；
②N、H两种种元素可组成一种18电子中性粒子为N2H4，其性质与NH3类似，显碱性，类比氨气与盐酸反应可知，它与足量盐酸反应的离子方程式为：N2H4+2H+=N2H62+；
它的制备方法之一是将NaClO溶液和NH3反应制得，该反应中次氯酸钠被氨气含有生成氯化钠，氨气被氧化生成肼，同时还有水生成，所以该反应方程式为：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O，
故答案为：N2H4+2H+=N2H62+；NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；
（4）该反应为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），△H＜0．将等物质的量的N2、H2两种单质充入一密闭器中，在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应．
a．达到化学平衡时，同种物质的正反应速率与逆反应速率相等，故a正确；
b．随反应进行，混合气体物质的量减小，而消耗1mol氮气，总物质的量减小2mol，反应过程中，Y单质的体积分数始终大于50%，故b错误；
c．氮气、氢气氨气物质的量1：1混合，而二者按1：3反应，故达到化学平衡时，氮气、氢气在混合气体中的物质的量之比大于1：1，故c错误；
d．混合气体总质量不变，总物质的量减小，故达到化学平衡的过程中气体平均相对分子质量增大，故d错误；
e．正反应为放热反应，达到化学平衡后，升高温度，平衡向逆反应移动，氨气的体积分数减小，故e错误，
故选：a．

点评 本题考查元素化合物推断，难度中等，突破口为X、Y、Z三种元素的常见单质在常温常压下都是无色气体，再结合相互转化推断．

练习册系列答案
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