Question

A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大；A元素是原子半徑最小的原子；B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其氫化物生成一種鹽X；D與A同主族，且與E同周期；E元素的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的

3

4

，A、B、D、E這四種元素，每一種與C元素都能形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干種化合物．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）C和E兩元素相比較，非金屬性較強(qiáng)的是

 

（填元素名稱(chēng)），可以驗(yàn)證該結(jié)論的是

 

（填寫(xiě)編號(hào)）
A．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)
B．比較這兩種元素的原子的電子層數(shù)
C．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
D．比較這兩種元素的單質(zhì)與氫化合的難易
（2）C、D兩元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物與C、E兩元素形成的兩種化合物都能反應(yīng)，且有一種共同的產(chǎn)物，寫(xiě)出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

；

 

．
（3）某工業(yè)生產(chǎn)的核心反應(yīng)是：2EC₂（g）+C₂（g）?2EC₃（g）△H＜0，回答下列問(wèn)題：
①此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

 

，隨著溫度的升高，上述平衡常數(shù)

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
②將一定量的EC₂（g）和C₂（g）放入1L密閉容器中，在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得EC₂為0.11mol，C₂為0.05mol，EC₃為0.12mol．計(jì)算該條件下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．EC₂的轉(zhuǎn)化為EC₃轉(zhuǎn)化率=

 

．
（4）A、C、E間可形成甲、乙兩種微粒，它們均為負(fù)一價(jià)雙原子陰離子，且甲有18個(gè)電子，乙有10個(gè)電子，則甲與乙反應(yīng)的離子方程式為

 

；
（5）①在火箭推進(jìn)器中裝有液態(tài)B₂A₄和液態(tài)A₂C₂，已知0.4mol．液態(tài)B₂A₄和足量液態(tài)A₂C₂反應(yīng)，生成氣態(tài)B₂和氣態(tài)A₂C，放出256.6kJ的熱量．試寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

．
②B₂A₄又稱(chēng)為肼，是一種可燃性液體，肼一空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%-30%的KOH溶液，該電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為：正極

 

，負(fù)極

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,化學(xué)電源新型電池,化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡的計(jì)算

專(zhuān)題：基本概念與基本理論,元素周期律與元素周期表專(zhuān)題

分析：A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素的原子是半徑最小的原子，則A為H元素；B元素的最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X，則B為N元素，則X為NH₄NO₃；D與A同主族，D的原子序數(shù)大于N，則D為Na；D且與E同周期，則E為第三周期元素，其次外層電子數(shù)為8，最外層電子數(shù)為

3

4

×8=6，即E為S元素，能與H、N、Na、S形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干化合物，結(jié)合原子序數(shù)可知元素C應(yīng)為O元素，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素的原子是半徑最小的原子，則A為H元素；B元素的最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X，則B為N元素，則X為NH₄NO₃；D與A同主族，D的原子序數(shù)大于N，則D為Na；D且與E同周期，則E為第三周期元素，其次外層電子數(shù)為8，最外層電子數(shù)為

3

4

×8=6，即E為S元素，能與H、N、Na、S形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干化合物，結(jié)合原子序數(shù)可知元素C應(yīng)為O元素，
（1）O、S同主族，自上而下非金屬性增強(qiáng)，故O元素非金屬性較強(qiáng)，
A．氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)屬于物理性質(zhì)，不能比較元素非金屬性強(qiáng)弱，故A錯(cuò)誤；
B．二者同主族，電子層越多，原子半徑越大，原子核對(duì)核外電子吸引減弱，非金屬性減弱，故B正確；
C．氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，中心元素的非金屬性越強(qiáng)，故C正確；
D．單質(zhì)與氫氣化合越容易，元素的非金屬性越強(qiáng)，故D正確，
故答案為：氧；BCD；
（2）O、Na兩元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物為Na₂O₂，O、S兩元素形成的兩種化合物為二氧化硫、三氧化硫，過(guò)氧化鈉與二氧化硫、三氧化硫都能反應(yīng)，且有一種共同的產(chǎn)物，該產(chǎn)物為硫酸鈉，故這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄，2Na₂O₂+2SO₃=2Na₂SO₄+O₂↑，
故答案為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄；2Na₂O₂+2SO₃=2Na₂SO₄+O₂↑；
（3）某工業(yè)生產(chǎn)的核心反應(yīng)是：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，
①此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度．平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，上述平衡常數(shù)減小，
故答案為：

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

；減�。�
②將一定量的SO₂（g）和O₂（g）放入1L密閉容器中，在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得SO₂為0.11mol，O₂為0.05mol，SO₃為0.12mol，則：
          2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開(kāi)始（mol）：0.23    0.11     0
變化（mol）：0.12    0.06     0.12
平衡（mol）：0.11    0.05     0.12
該條件下，容器體積為1L，用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

0.122

0.112×0.05

=23.8，
SO₂的轉(zhuǎn)化為SO₃轉(zhuǎn)化率=

0.12mol

0.23mol

×100%=52.2%，
故答案為：23.8；52.2%；
（4）H、O、S形成的負(fù)一價(jià)雙原子陰離子，且甲有18個(gè)電子，乙有10個(gè)電子，則甲為HS^-，乙為OH^-，離子反應(yīng)為HS^-+OH^-=S^2-+H₂O，
故答案為：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O；
（5）①0.4mol液態(tài)N₂H₄和足量液態(tài)H₂O₂反應(yīng)，生成氣態(tài)N₂和氣態(tài)H₂O，放出256.6kJ的熱量，則1mol液態(tài)N₂H₄和足量液態(tài)H₂O₂反應(yīng)放出的熱量=256.6kJ×

1mol

0.4mol

=641.5kJ，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：N₂H₄ （l）+2 H₂O₂+（l）=N₂（g）+4H₂O （g）△H=-641.5 kJ/mol，
故答案為：N₂H₄ （l）+2 H₂O₂+（l）=N₂（g）+4H₂O （g）△H=-641.5 kJ/mol；
②該原電池中，氧氣在正極獲得電子，堿性條件下生成氫氧根離子，正極電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，N₂H₄在負(fù)極上失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，所以其電極反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系綜合應(yīng)用，涉及元素周期律、化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、熱化學(xué)方程式、原電池等，題目難度中等，正確推斷元素的種類(lèi)為解答該題的關(guān)鍵，注意掌握電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)．