Question

X、Y、Z是三種短周期元素，它們的原子序數(shù)之和為16．X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在常溫下都是無色氣體，如圖中的A、B、C分別表示三種單質(zhì)兩兩反應(yīng)的生成物：已知一個B分子中含有的Z元素的原子個數(shù)比C分子中的少一個．請回答下列問題：
（1）X元素在周期表中的位置是

 

．
（2）X的單質(zhì)與Z的單質(zhì)可制成新型的化學電源（KOH溶液作電解質(zhì)溶液），兩個電極均由孔性碳制成，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電，則正極通入

 

（填物質(zhì)名稱）；負極電極反應(yīng)式為

 

（3）C在一定條件下反應(yīng)生成A的化學方程式是

 

．
（4）已知Y的單質(zhì)與Z的單質(zhì)生成C的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，△H＜0．將等物質(zhì)的量的Y、Z的單質(zhì)充
入一密閉容器中，在適當催化劑和恒溫、恒壓條件下反應(yīng)．下列說法中，正確的是

 

（填寫下列各項的序號）．
a．達到化學平衡時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等
b．反應(yīng)過程中，Y的單質(zhì)的體積分數(shù)始終為50%
c．達到化學平衡時，Y、Z的兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比為1：1
d．達到化學平衡的過程中，混合氣體平均相對分子質(zhì)量減�。�

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：短周期中形成無色氣體單質(zhì)的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），三元素的質(zhì)子數(shù)之和為16，三種單質(zhì)相互化合可以得到NO、H₂O、NH₃，且一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，則B為H₂O、C為NH₃、Z為氫，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，故A為NO，X為氧，Y為氮，以此解答該題．

解答： 解：短周期中形成無色氣體單質(zhì)的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），三元素的質(zhì)子數(shù)之和為16，三種單質(zhì)相互化合可以得到NO、H₂O、NH₃，且一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，則B為H₂O、C為NH₃、Z為氫，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，故A為NO，X為氧，Y為氮，
（1）O元素的質(zhì)子數(shù)為8，氧原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，位于第二周期VIA族，故答案為：第二周期VIA族；
（2）X的單質(zhì)與Z的單質(zhì)可制成新型的化學電源（KOH溶液作電解質(zhì)溶液），兩個電極均由多孔性碳制成，是氫氧燃料電池，負極為氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，正極為正極發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極通入：氧氣；負極電極反應(yīng)式為：H₂+2OH^-=2H₂O+2e^-，
故答案為：氧氣；H₂+2OH^-=2H₂O+2e^-；
（3）C為NH₃在一定條件下反應(yīng)生成A為NO，是氨氣的催化氧化，反應(yīng)的化學方程式：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
（4）a．化學平衡的標志是正逆反應(yīng)速率相同，故a正確；
b．將等物質(zhì)的量的Y（N₂）、Z（H₂）的單質(zhì)充入一密閉容器中，在適當催化劑和恒溫、恒壓條件下反應(yīng)，設(shè)起始量都為1mol，則
      N₂+3H₂

催化劑   .

高溫高壓

2NH₃
起始量 1   1         0
變化量 x    3x       2x
平衡量 1-x  1-3x      2x
所以氮氣所占體積分數(shù)為物質(zhì)的量的百分數(shù)=

1-x

2-2x

×100%=50%，所以Y（N₂）的單質(zhì)的體積分數(shù)始終為50%，故b正確；
c．達到化學平衡時，Y（N₂）的單質(zhì)的體積分數(shù)始終為50%，H₂和NH₃共占50%，所以兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比不為1：1，故c錯誤；
d．達到化學平衡的過程中，氣體質(zhì)量不變，氣體物質(zhì)的量減小，所以混合氣體平均相對分子質(zhì)量增大，故d錯誤；
故答案為：ab．

點評：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的關(guān)系、無機物推斷等，推斷該題的突破口為X、Y、Z三種短周期元素的單質(zhì)為無色氣體，再結(jié)合信息與轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷，題目難度中等．