Question

某短周期元素原子最外層電子數(shù)為次外層的2倍，其單質(zhì)甲可發(fā)生：

甲+乙丙+丁+水。
(1)若丙為NO₂。
①甲與乙反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                 。
② NO₂可作火箭重要燃料—肼（N₂H₄）的助燃劑。N₂(g)+2O₂(g)＝2NO₂(g) △H=+67.7kJ·mol^-1，2N₂H₄(g)+2NO₂(g)＝3N₂(g)+4H₂O(g) △H=—1135.7 kJ·mol^-1，寫(xiě)出肼(N₂H₄)燃燒生成氮?dú)夂退�蒸氣的熱化學(xué)方程式：                             。
③二甲醚（CH₃OCH₃）也被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料，在未來(lái)可能替代汽油、液化氣、煤氣等，“二甲醚燃料電池”是一種綠色電源，其工作原理如圖所示。b電極是        極，寫(xiě)出a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式                                        。

(2)若丙為SO₂。
①把乙滴入硫酸銅晶體，觀察到的現(xiàn)象是                             。
②完成SO₂使KMnO₄褪色的離子方程式：
    MnO₄^- +   SO₂ +       =     Mn²⁺ +     SO₄^2- +     H⁺
③一定條件下：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g) △H<0。反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=     ；反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，若改變其中一個(gè)條件x，則符合圖中曲線的是         

a．x表示溫度，y表示n(SO₂)    b．x表示壓強(qiáng)，y表示SO₂的轉(zhuǎn)化率
c．x表示n(SO₂)，y表示n(O₂)   d．x表示n(SO₃)，y表示化學(xué)平衡常數(shù)K

Answer 1

C+4HNO₃(濃)CO₂+4NO₂↑+2H₂O
N₂H₄(g)+O₂(g)＝N₂(g)+2H₂O(g) △H＝－534kJ/mol；正   CH₃OCH₃＋3H₂O－12e^－＝2CO₂＋12H⁺
（2）①藍(lán)色晶體變白色粉末 ②2MnO₄^－＋5SO₂＋2H₂O＝2Mn^2＋＋5SO₄^2－＋4H^＋  ③(2分)； c(2分)

試題分析：某短周期元素原子最外層電子數(shù)為次外層的2倍，則該元素是碳元素。
（1）①若丙為NO₂，則乙是濃硝酸，因此甲與乙反應(yīng)的化學(xué)方程式是C＋4HNO₃(濃)CO₂＋4NO₂↑＋2H₂O。
②根據(jù)蓋斯定律可知，（①+②）÷2即得到N₂H₄(g)+O₂(g)＝N₂(g)+2H₂O(g)，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝（＋67.7kJ/mol－1135.7 kJ/mol）÷2＝—534kJ/mol。
③b電極通入的是氧氣，實(shí)驗(yàn)題b極是正極。A極通入二甲醚，作負(fù)極，電極反應(yīng)式是CH₃OCH₃＋3H₂O－12e^－＝2CO₂＋12H⁺。
（2）①若丙為SO₂，則乙是濃硫酸。濃硫酸具有吸水性，所以把乙滴入硫酸銅晶體，觀察到的現(xiàn)象是藍(lán)色晶體變白色粉末。
②錳元素的化合價(jià)降低5個(gè)單位，S元素的化合價(jià)所給2個(gè)單位，所以根據(jù)電子得失守恒可知，SO₂使KMnO₄褪色的離子方程式2MnO₄^－＋5SO₂＋2H₂O＝2Mn^2＋＋5SO₄^2－＋4H^＋。
③化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，則根據(jù)方程式可知，平衡常數(shù)K＝。正方應(yīng)是體積減小的放熱的可逆反應(yīng)，則升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，SO₂的物質(zhì)的量增加，A不正確；增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，SO₂的轉(zhuǎn)化率增大，B不正確；增大SO₂的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，O₂的物質(zhì)的量減少，C正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，D不正確，答案選C。
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng)，難易適中，貼近高考，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)，有助于培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。