Question

10．有A、B、C、D四種含14個(gè)電子的粒子，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：

粒子代碼	A	B	C	D
原子核數(shù)目	單核	不同元素構(gòu)成的兩核	同種元素構(gòu)成的兩核	同種元素構(gòu)成的兩核
粒子所帶電荷數(shù)	0	0	0	兩個(gè)負(fù)電荷

（1）某元素的原子核外電子數(shù)比A元素原子核外電子數(shù)多2，則該元素在周期表中的位置為第三周期第VIA族．工業(yè)上常以焦炭、A元素的氧化物為原料制取單質(zhì)A，用化學(xué)方程式表示其原理SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Si+2CO↑．
（2）在101kPa，25℃時(shí)，42g B完全燃燒放出424.5kJ的熱量，寫出表示B的燃燒熱的熱化學(xué)方程式：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol．
（3）32g 由D與鈣離子組成的化合物中，含有的共用電子對(duì)數(shù)為9.03×10²³．
（4）組成C的元素與另一短周期元素組成的分子的球棍模型如圖所示．已知分子中所有原子的最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，原子間均以單鍵相連接．下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是C．
A．X原子為組成C的元素原子
B．該分子中，既含極性鍵，又含非極性鍵
C．Y原子可能為氫原子
D．從圓球的相對(duì)大小來(lái)分析，該分子可能為N₂F₄
（5）甲是組成C的元素最簡(jiǎn)單的氣態(tài)氫化物．
①一定條件下，甲在恒容密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)（正反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)）并達(dá)平衡后，僅改變表中反應(yīng)條件x，下列各項(xiàng)中y隨x的增大而增大的是bc（填序號(hào)）．

選項(xiàng)	a	b	c	d
x	溫度	溫度	加入H2的物質(zhì)的量	加入甲的物質(zhì)的量
y	混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量	平衡常數(shù)K	混合氣體的密度	達(dá)平衡時(shí)的甲的轉(zhuǎn)化率

②甲與空氣可以構(gòu)成一種環(huán)保型燃料電池，電解質(zhì)溶液是KOH，其負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D四種含14個(gè)電子的粒子，A為單核，電荷數(shù)為0，故A的質(zhì)子數(shù)為14，則A為Si原子；B為不同元素構(gòu)成的兩核粒子，粒子電荷數(shù)為0，故B為CO；C為同元素構(gòu)成的兩核粒子，粒子電荷數(shù)為0，故C元素的原子質(zhì)子數(shù)為$\frac{14}{2}$=7，為N元素，C為N₂；D為同元素構(gòu)成的兩核粒子，粒子電荷數(shù)為-2，故D元素的原子質(zhì)子數(shù)為$\frac{14-2}{2}$=6，故D為C₂^2-．
（1）A元素原子核外比Si原子多2個(gè)電子，A為S元素；工業(yè)上用碳與二氧化硅在高溫下制取Si，反應(yīng)還生成CO；
（2）書寫B(tài)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式，則CO的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，燃燒生成二氧化碳，計(jì)算1molCO燃燒放出的熱量為，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式；
（3）由D與鈣離子組成的化合物為CaC₂，計(jì)算的物質(zhì)的量CaC₂，C₂^2-離子中C原子之間形成3對(duì)共用電子對(duì)；
（4）組成C的元素與另一短周期元素組成的分子的球棍模型，已知分子中所有原子的最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，原子間均以單鍵相連接，X原子形成3個(gè)單鍵，而Y原子形成1個(gè)單鍵，故X原子最外層電子數(shù)為5，Y原子最外層電子數(shù)為7，則X為N元素，Y的原子半徑較小，故Y為F元素；
（5）①甲是組成C的元素最簡(jiǎn)單的氣態(tài)氫化物，則甲為NH₃，一定條件下，甲在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）△H＞0，
a．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體總物質(zhì)的量增大；
b．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度改變平衡常數(shù)改變，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
c．加入氫氣，混合氣體質(zhì)量增大、但容器體積不變；
d．加入氨氣，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但其轉(zhuǎn)化率減��；
②負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氨氣在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成氮?dú)馀c水．

解答 解：A、B、C、D四種含14個(gè)電子的粒子，A為單核，電荷數(shù)為0，故A的質(zhì)子數(shù)為14，則A為Si原子；B為不同元素構(gòu)成的兩核粒子，粒子電荷數(shù)為0，故B為CO；C為同元素構(gòu)成的兩核粒子，粒子電荷數(shù)為0，故C元素的原子質(zhì)子數(shù)為$\frac{14}{2}$=7，為N元素，C為N₂；D為同元素構(gòu)成的兩核粒子，粒子電荷數(shù)為-2，故D元素的原子質(zhì)子數(shù)為$\frac{14-2}{2}$=6，故D為C₂^2-．
（1）A元素原子核外比Si原子多2個(gè)電子，A為S元素，處于周期表中第三周期第VIA族，工業(yè)上用碳與二氧化硅在高溫下制取Si，反應(yīng)還生成CO，反應(yīng)方程式為：SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Si+2CO↑，
故答案為：第三周期第VIA族；SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Si+2CO↑；
（2）書寫B(tài)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式，則CO的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，燃燒生成二氧化碳，1molCO燃燒放出的熱量為424.5kJ×$\frac{1mol×28g/mol}{42g}$=283kJ，故CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol；
故答案為：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol；
（3）由D與鈣離子組成的化合物為CaC₂，CaC₂物質(zhì)的量為$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol，C₂^2-離子中C原子之間形成3對(duì)共用電子對(duì)，含有的共用電子對(duì)數(shù)為1.5mol，即含有的共用電子對(duì)數(shù)為：9.03×10²³，
故答案為：9.03×10²³；
（4）組成C的元素與另一短周期元素組成的分子的球棍模型，已知分子中所有原子的最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，原子間均以單鍵相連接，X原子形成3個(gè)單鍵，而Y原子形成1個(gè)單鍵，故X原子最外層電子數(shù)為5，Y原子最外層電子數(shù)為7，則X為N元素，Y的原子半徑較小，故Y為F元素．
A．X原子為N原子，故A正確；
B．該分子中，既含極性鍵，又含非極性鍵，故B正確；
C．H原子不滿足8電子結(jié)構(gòu)，故C錯(cuò)誤；
D．從圓球的相對(duì)大小來(lái)分析，該分子可能為N₂F₄，故D正確，
故選：C；
（5）①甲是組成C的元素最簡(jiǎn)單的氣態(tài)氫化物，則甲為NH₃，一定條件下，甲在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）△H＞0，
a．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體總物質(zhì)的量增大，混合氣體總質(zhì)量不變，平均相對(duì)分子質(zhì)量減小，故a錯(cuò)誤；
b．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度改變平衡常數(shù)改變，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，故b正確；
c．加入氫氣，混合氣體質(zhì)量增大、但容器體積不變，混合氣體密度增大，故c正確；
d．加入氨氣，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但其轉(zhuǎn)化率減小，故d錯(cuò)誤，
故選：bc；
②負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氨氣在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成氮?dú)馀c水，負(fù)極電極反應(yīng)式為：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，
故答案為：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素化合物推斷、化學(xué)平衡移動(dòng)、化學(xué)鍵、熱化學(xué)方程式、原電池等，難度中等，注意掌握元素化合物的性質(zhì)．