A、B、C、D、E五種短周期元素,原子序數(shù)依次增大.A元素的單質(zhì)是自然界最輕的氣體,E單質(zhì)須保存在煤油中.A與B、C分別構(gòu)成電子數(shù)相等的化合物M、N,且M是一種能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的最簡單的有機氣體物質(zhì);D元素最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍;
回答下列問題:
(1)N的電子式為______;M分子中含有______(填“極性”或“非極性”)鍵
(2)D與E以1:1形成的化合物與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式______
(3)A、B、C、D可形成陽離子和陰離子個數(shù)比是1:1的離子化合物X;A、D、E可形成化合物Y;X與Y以物質(zhì)的量之比1:2加熱反應(yīng),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式______.反應(yīng)后水溶液顯______(填“酸”“堿”或“中”)性,原因是______(用離子方程式表示)
(4)由N與D的單質(zhì)、KOH溶液構(gòu)成原電池,負極會產(chǎn)生C的單質(zhì).則其負極反應(yīng)為______;一段時間后,溶液pH______(填“增大”“減小”或“不變”).
(5)在一定溫度下,將4mol C單質(zhì)和12mol A單質(zhì)通入到體積為2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng),2min達到平衡狀態(tài)時,A單質(zhì)的轉(zhuǎn)化率是50%,則用A單質(zhì)表示該反應(yīng)的平均速率為______;該溫度下的平衡常數(shù)為K=______.從化學(xué)平衡移動的角度分析,提高A單質(zhì)的轉(zhuǎn)化率可以采取的措施是______(選填序號字母).
a、及時分離出生成物 b、平衡后再加入6molA物質(zhì) c、增大壓強 d、使用催化劑 e、平衡后再加入2molC物質(zhì).
解:A、B、C、D、E五種短周期元素,原子序數(shù)依次增大.A元素的單質(zhì)是自然界最輕的氣體,應(yīng)為H,E單質(zhì)須保存在煤油中,應(yīng)為Na,A與B、C分別構(gòu)成電子數(shù)相等的化合物M、N,且M是一種能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的最簡單的有機氣體物質(zhì),則M為CH
4,B為C,D元素最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,應(yīng)為O,則N為NH
3,C為N,
即A為H,B為C,C為N,D為O,E為Na,
(1)N為NH
3,電子式為
,分子中含有N-H鍵,為極性鍵,故答案為:
; 極性;
(2)D與E以1:1形成的化合物為Na
2O
2,與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Na
2O
2+2CO
2═2Na
2CO
3+O
2↑,
故答案為:2Na
2O
2+2CO
2═2Na
2CO
3+O
2↑;
(3)化合物X為NH
4HCO
3,Y為NaOH,二者反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH
4HCO
3+2NaOH
Na
2CO
3+NH
3↑+2H
2O,
反應(yīng)溶液的溶質(zhì)為Na
2CO
3,由于發(fā)生CO
32-+H
2O
HCO
3-+OH
-,則溶液呈堿性,
故答案為:NH
4HCO
3+2NaOH
Na
2CO
3+NH
3↑+2H
2O;堿;CO
32-+H
2O
HCO
3-+OH
-;
(4)NH
3、O
2和KOH形成的原電池中,NH
3被氧化生成N
2,則負極反應(yīng)為2NH
3-6e
-+6OH
-═N
2+6H
2O,
反應(yīng)的總方程式為4NH
3+3O
2=2N
2+6H
2O,溶液體積增大,OH
-濃度減小,則溶液pH減小,
故答案為:2NH
3-6e
-+6OH
-═N
2+6H
2O;減;
(5)N
2+3H
22NH
3起始:2mol/L 6mol/L 0
轉(zhuǎn)化:1mol/L 3moL/L 2moL/L
平衡:1mol/L 3moL/L 2moL/L
則v(N
2)=
=0.5mol/L
-1min
-1,k=
=
,
提高H
2單質(zhì)的轉(zhuǎn)化率可以采取:增大壓強,及時分離出生成物以及平衡后再加入2molN
2物質(zhì),如平衡后再加入6molH
2物質(zhì),則H
2的轉(zhuǎn)化率減小,加入催化劑平衡不移動,
故答案為:0.5mol/L
-1min
-1;
;a、c、e.
分析:A、B、C、D、E五種短周期元素,原子序數(shù)依次增大.A元素的單質(zhì)是自然界最輕的氣體,應(yīng)為H,E單質(zhì)須保存在煤油中,應(yīng)為Na,A與B、C分別構(gòu)成電子數(shù)相等的化合物M、N,且M是一種能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的最簡單的有機氣體物質(zhì),則M為CH
4,B為C,D元素最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,應(yīng)為O,則N為NH
3,C為N,結(jié)合元素對應(yīng)單質(zhì)、化合物的性質(zhì)解答該題.
點評:本題考查較為綜合,涉及知識較多,難度較大,解答好本題,必須牢固掌握好相關(guān)基礎(chǔ)知識.