Question

（2011?漳州一模）某短周期主族元素的原子最外層電子數(shù)為次外層的2倍，其單質(zhì)甲可發(fā)生如下反應(yīng)：
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

C+4HNO₃（濃）

△  .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O

．
②NO₂可作火箭重要燃料-肼（N₂H₄）的助燃劑．已知：
N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-1，
2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ?mol^-1．
寫出燃料-肼（N₂H₄）燃燒生成氮氣和水蒸氣的熱化學(xué)方程式：

N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ?mol^-1

．
（2）若丙為SO₂．
①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

．
②SO₂能使酸性KMnO₄溶液紫紅色褪去，完成下列離子方程式：
MnO₄^-+SO₂+

2H₂O

=Mn²⁺+SO₄^2-+H⁺
③SO₂在一定條件下，發(fā)生：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0反應(yīng)．
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

（填表達(dá)式）；反應(yīng)達(dá)平衡時，若改變其中一個條件x，則符合圖中曲線的是

c

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

Answer 1

分析：短周期主族元素的原子最外層電子數(shù)為次外層的2倍，該原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，為C元素，其單質(zhì)甲為C單質(zhì)，可以發(fā)生：甲+乙

△

丙+丁+水，故乙含有H元素、O元素；
（1）若丙為NO₂，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，乙為HNO₃，丁為CO₂；
①碳與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮、水；
②根據(jù)蓋斯定律構(gòu)造目標(biāo)方程式；
（2）若丙為SO₂，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，乙為H₂SO₄，丁為CO₂；
①濃硫酸具有吸水性；
②根據(jù)化合價升降相等，利用最小公倍數(shù)配平，根據(jù)元素守恒判斷缺項物質(zhì)；
③平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
由圖象可知，隨x的增大y值降低，結(jié)合選項判斷平衡移動進(jìn)行解答：
a．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)反應(yīng)，SO₂的物質(zhì)的量增大；
b．反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)移動，SO₂的轉(zhuǎn)化率增大；
c．增大SO₂的物質(zhì)的量，平衡向正反應(yīng)移動，O₂的物質(zhì)的量減�。�
d．化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，與濃度無關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變．

解答：解：短周期主族元素的原子最外層電子數(shù)為次外層的2倍，該原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，為C元素，其單質(zhì)甲為C單質(zhì)，可以發(fā)生：甲+乙

△

丙+丁+水，故乙含有H元素、O元素；
（1）若丙為NO₂，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，乙為HNO₃，丁為CO₂；
①碳與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮、水，反應(yīng)方程式為：C+4HNO₃（濃）

△  .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
故答案為：C+4HNO₃（濃）

△  .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
②已知：Ⅰ、N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-1，
Ⅱ、2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ?mol^-1．
根據(jù)蓋斯定律，Ⅰ+Ⅱ得2N₂H₄（g）+2O₂（g）=2N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1068kJ?mol^-1；
即N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ?mol^-1；
故答案為：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ?mol^-1；
（2）若丙為SO₂，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，乙為H₂SO₄，丁為CO₂；
①把硫酸滴入硫酸銅晶體中，濃硫酸具有吸水性，藍(lán)色晶體變白色；
故答案為：藍(lán)色晶體變白色；
②反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素化合價由+7降低為+2，總共降低5價，SO₂→SO₄^2-，S元素化合價由+4升高為+6，總共升高2價，化合價升降最小公倍數(shù)為10，故MnO₄^-系數(shù)為2，故SO₂系數(shù)為5，根據(jù)元素守恒故Mn²⁺系數(shù)為2，故SO₄^2-系數(shù)為5，由電荷守恒故H⁺系數(shù)為4，根據(jù)元素守恒可知缺項為H₂O，故H₂O系數(shù)為2，配平后為：②2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
故答案為：2、5、2H₂O、2、5、4；
③平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，故可逆反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的平衡常數(shù)K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；
由圖象可知，隨x的增大y值降低，
a．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)反應(yīng)，SO₂的物質(zhì)的量增大，圖象與實際不相符，故a錯誤；
b．反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)移動，SO₂的轉(zhuǎn)化率增大，圖象與實際不相符，故b錯誤；
c．增大SO₂的物質(zhì)的量，平衡向正反應(yīng)移動，O₂的物質(zhì)的量減小，圖象與實際相符合，故c正確；
d．化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，與濃度無關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，圖象與實際不相符，故d錯誤；
故答案為：

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；c．

點評：本題以物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的形式考查N、S等元素單質(zhì)及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系、熱化學(xué)方程式等化學(xué)用語的書寫、氧化還原反應(yīng)配平、平衡常數(shù)與平衡移動等，難度不大，注意基礎(chǔ)知識的掌握．