Question

短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大，它們的原子核外層數(shù)之和為10；B的化合物種類繁多，數(shù)目龐大．C、D是空氣中含量最多的兩種元素；D、E兩單質(zhì)可以生成兩種不同的離子化合物．X、Y是均由C、D兩元素組成的化合物，且C、D在X、Y中的價(jià)態(tài)相同，某溫度下在恒容密閉容器中相互轉(zhuǎn)化時(shí)的量變關(guān)系如圖1：

（1）（Ⅰ）X的化學(xué)式是

 

．
（Ⅱ）圖中a、b、c、d四點(diǎn)中，表示反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是

 

．
（Ⅲ） 反應(yīng)進(jìn)行到t₂時(shí)刻，改變的條件可能是

 

，在t₃時(shí)重新達(dá)到平衡后，與t₂時(shí)刻相比，X的物質(zhì)的量濃度

 

，X的體積分?jǐn)?shù)

 

．（填“增大”或“減小”或“不變”）
（2）達(dá)到平衡后，改變某一外界條件，反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖2．圖中t₄時(shí)引起平衡移動的條件是

 

；圖中表示平衡混合物中X的含量最高的一段時(shí)間是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：B元素的化合物種類繁多，數(shù)目龐大，B為C元素；C、D兩種元素形成的單質(zhì)是空氣中含量最多的物質(zhì)，為O₂和N₂，根據(jù)原子序數(shù)依次增大，則C為N元素、D為O元素；D、E兩元素可以生成兩種不同的離子化合物，則E為Na元素；它們原子核外的電子層數(shù)之和為10，則A原子電子層數(shù)=10-2-2-2-3=1，則A為H元素，
（1）（Ⅰ）X、Y是均由C、D兩元素組成的化合物，且C、D在X、Y中的價(jià)態(tài)相同，這兩種物質(zhì)是NO₂、N₂O₄，根據(jù)X、Y濃度變化確定這兩種物質(zhì)分別是什么；
（Ⅱ）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各種物質(zhì)的濃度、百分含量不變；
（Ⅲ）根據(jù)圖象知X、Y濃度是否變化來確定改變條件；
（2）根據(jù)二氧化氮與四氧化二氮的可逆反應(yīng)特點(diǎn)及影響可逆反應(yīng)因素進(jìn)行判斷圖中t₄時(shí)引起平衡移動的條件、X的含量最高的一段時(shí)間．

解答： 解：B元素的化合物種類繁多，數(shù)目龐大，B為C元素，C、D兩種元素形成的單質(zhì)是空氣中含量最多的物質(zhì)，為O₂和N₂，根據(jù)原子序數(shù)依次增大，則C為N元素，D為O元素，D、E兩元素可以生成兩種不同的離子化合物，則E為Na元素，它們原子核外的電子層數(shù)之和為10，則A原子電子層數(shù)為：10-2-2-2-3=1，則A為H元素，
（1）（Ⅰ）X、Y是均由C、D兩元素組成的化合物，且C、D在X、Y中的價(jià)態(tài)相同，這兩種物質(zhì)為：NO₂、N₂O₄，
當(dāng)Y的濃度減少0.2mol/L時(shí)，X的濃度增大0.4mol/L，同一時(shí)間段、同一化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)的量濃度的變化量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以X的計(jì)量數(shù)是2、Y的計(jì)量數(shù)是1，則X的化學(xué)式為NO₂，
故答案為：NO₂；
（Ⅱ）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各種物質(zhì)的濃度不變，根據(jù)圖象知，b點(diǎn)表示平衡狀態(tài)，
故答案為：b；
（Ⅲ）根據(jù)圖象知，t₂時(shí)刻，X濃度增大、Y濃度不變，所以改變的條件是增大NO₂的濃度；
由于增大了二氧化氮的濃度，相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡向著正向移動，則在t₃時(shí)重新達(dá)到平衡后，與t₂時(shí)刻相比，X的體積分?jǐn)?shù)減小，但是由于容器體積縮小，則X的物質(zhì)的量濃度增大，
故答案為：增大NO₂的濃度；增大；減小；
（2）t₂～t₃段正逆速率都加快，且v（正）＞v（逆），平衡正向移動，t₄～t₅段正逆速率都加快，且v（正）＜v（逆），平衡逆向移動，該反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng)，若升高溫度，平衡逆向移動，若增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，故t₂～t₃段為增大壓強(qiáng)，t₄～t₅段為升高溫度；
t₄～t₅段升高溫度后，平衡向著逆向移動，NO₂的含量增大，所以在t₅～t₆平衡時(shí)NO₂的含量達(dá)最高，
故答案為：升高溫度；t₅～t₆．

點(diǎn)評：本題考查了位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及應(yīng)用，涉及化學(xué)平衡、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫、鹽類水解等知識點(diǎn)，根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素的含量等知識點(diǎn)來確定元素，再結(jié)合外界條件對化學(xué)平衡的影響、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算等知識點(diǎn)來分析解答，題目難度中等．