Question

W、X、Y、Z、M、Q均為除稀有氣體外的短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，X的最外層電子數(shù)是W的4倍，Z與M的最低負(fù)化合價相同，X、M在周期表中位置如圖所示．

X
		M

（1）M在周期表中的位置為

 

；
（2）Y與W形成的6核分子的結(jié)構(gòu)式為

 

；
（3）由W、Y、Z、M四種元素組成的兩種離子化合物在溶液中相互反應(yīng)的離子方程式為：

 

．
（4）W₂與Z₂反應(yīng)生成化合物甲，W₂與Q₂反應(yīng)生成化合物乙．
已知反應(yīng)：乙（g）+Z₂（g）→甲（g）+Q₂（g），每生成1molQ₂放熱56kJ．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

；
（5）X、Y可分別與Z以原子個數(shù)比1：1形成化合物丙和�。�在催化劑存在條件下，丙與丁發(fā)生可逆反應(yīng)，生成單質(zhì)Y₂和另一種化合物戊．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為

 

．
（6）將1mol丙氣體和1mol丁氣體充入一裝有催化劑的恒壓容器中，充分反應(yīng)達(dá)平衡后：
①若氣體體積較原來減少20%，則丁的轉(zhuǎn)化率為

 

；
②若僅將壓強(qiáng)縮小為原來的一半，再次達(dá)平衡后，混合氣體中戊的體積分?jǐn)?shù)將

 

（填變大、變小或不變）．

Answer 1

考點(diǎn)：元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用

專題：

分析：W、X、Y、Z、M、Q均為除稀有氣體外的短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，X的最外層電子數(shù)是W的4倍，
X屬于第二周期元素，則X為C元素，W是H或Li元素，根據(jù)（3）題知，W是H元素，根據(jù)元素在周期表中的位置知，M是S元素，Z與M的最低負(fù)化合價相同，且Z原子序數(shù)小于M，所以Z是O元素，Y元素原子序數(shù)大于X而小于Z，所以Y是N元素，Q屬于短周期主族元素且原子序數(shù)大于M，所以Q是Cl元素，
（1）根據(jù)M原子電子層數(shù)、最外層電子數(shù)確定在周期表中位置；
（2）Y與W形成的6核分子為肼，每個N原子連接兩個H原子，N原子之間共用一個電子對；
（3）由W、Y、Z、M四種元素組成的兩種離子化合物硫酸氫銨、亞硫酸氫銨或亞硫酸銨，二者反應(yīng)生成二氧化硫和水；
（4）H₂與O₂反應(yīng)生成化合物H₂O，H₂與Cl₂反應(yīng)生成化合物HCl，HCl和氧氣反應(yīng)生成水和氯氣，每生成1molCl₂放熱56kJ，生成2mol氯氣放出112kJ熱量，據(jù)此書寫其熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（5）C、N可分別與O以原子個數(shù)比1：1形成化合物丙和丁，丙是CO、丁是NO，在催化劑存在條件下，丙與丁發(fā)生可逆反應(yīng)，生成單質(zhì)Y₂和另一種化合物戊，根據(jù)化合價變化知，戊是CO₂，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件書寫反應(yīng)方程式，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為

c2(CO2)．c(N2)

c2(CO)．c2(NO)

；
①若氣體體積較原來減少20%，說明氣體的物質(zhì)的量減少20%，據(jù)此計算參加反應(yīng)的丁的物質(zhì)的量，從而計算丁的轉(zhuǎn)化率；
②若僅將壓強(qiáng)縮小為原來的一半，平衡向逆反應(yīng)方向移動．

解答： 解：W、X、Y、Z、M、Q均為除稀有氣體外的短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，X的最外層電子數(shù)是W的4倍，
X屬于第二周期元素，則X為C元素，W是H或Li元素，根據(jù)（3）題知，W是H元素，根據(jù)元素在周期表中的位置知，M是S元素，Z與M的最低負(fù)化合價相同，且Z原子序數(shù)小于M，所以Z是O元素，Y元素原子序數(shù)大于X而小于Z，所以Y是N元素，Q屬于短周期主族元素且原子序數(shù)大于M，所以Q是Cl元素，
（1）M原子核外有3個電子層、最外層電子數(shù)是6，則M位于第三周期第VIA族，故答案為：第三周期第VIA族；
（2）Y與W形成的6核分子為肼，每個N原子連接兩個H原子，N原子之間共用一個電子對，其結(jié)構(gòu)式為，故答案為：；
（3）由W、Y、Z、M四種元素組成的兩種離子化合物硫酸氫銨、亞硫酸氫銨或亞硫酸銨，二者反應(yīng)生成二氧化硫和水，離子方程式為SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O 或 HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O，故答案為：SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O 或 HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O；
（4）H₂與O₂反應(yīng)生成化合物H₂O，H₂與Cl₂反應(yīng)生成化合物HCl，HCl和氧氣反應(yīng)生成水和氯氣，每生成1molCl₂放熱56kJ，生成2mol氯氣放出112kJ熱量，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2HCl（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）+Cl₂（g）△H=-56 kJ/mol或4HCl（g）+O₂（g）=2H₂O（g）+2Cl₂（g）△H=-112 kJ/mol，故答案為：2HCl（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）+Cl₂（g）△H=-56 kJ/mol或4HCl（g）+O₂（g）=2H₂O（g）+2Cl₂（g）△H=-112 kJ/mol；
（5）C、N可分別與O以原子個數(shù)比1：1形成化合物丙和丁，丙是CO、丁是NO，在催化劑存在條件下，丙與丁發(fā)生可逆反應(yīng)，生成單質(zhì)Y₂和另一種化合物戊，根據(jù)化合價變化知，戊是CO₂，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件知其反應(yīng)方程式為2CO+2NO

催化劑

N₂+2CO₂，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c2(CO2)．c(N2)

c2(CO)．c2(NO)

，
故答案為：2CO+2NO

催化劑

N₂+2CO₂；K=

c2(CO2)．c(N2)

c2(CO)．c2(NO)

；
①若氣體體積較原來減少20%，說明氣體的物質(zhì)的量減少20%，混合氣體減少的物質(zhì)的量=（1+1）mol×20%=0.4mol，設(shè)參加反應(yīng)的NO的物質(zhì)的量為x，
2CO+2NO?N₂+2CO₂氣體減少的物質(zhì)的量
    2mol        1mol
   x            0.4mol
2mol：1mol=x：0.4mol
x=

0.4mol×2mol

1mol

=0.8mol，
則NO的轉(zhuǎn)化率=

0.8mol

1mol

×100%=80%，
故答案為：80%；
②若僅將壓強(qiáng)縮小為原來的一半，平衡向逆反應(yīng)方向移動，混合氣體每增大1mol，NO增大2mol，所以丁的體積分?jǐn)?shù)變大，故答案為：變大．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡的計算、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫、離子方程式的書寫等知識點(diǎn)，較綜合，難點(diǎn)是化學(xué)平衡的計算，知道外界條件對化學(xué)平衡移動的影響，且為高考高頻點(diǎn)．