Question

三種短周期元素X、Y、Z，它們的原子序數之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫下都是無色氣體。已知X原子的最外層電子數是內層電子數的3倍，X和Y的單質直接化合形成氣體A，X和Z的單質直接化合形成液態(tài)化合物B，Y和Z的單質直接化合形成的化合物C是一種無色有刺激性氣味的氣體。
請回答下列問題：
（1）Y元素在周期表中的位置是       。
（2）C可在X的單質中燃燒得到Y的單質和化合物B，利用此反應可制成新型的化學電源(KOH溶液做電解質溶液)，兩個電極均由多孔碳制成，通人的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電，則正極通入的物質是        (填物質名稱)；負極的電極反應式為                       。
（3）C與X的單質反應生成A的化學方程式為          。
（4）常溫下，C的水溶液的pH=12，則該溶液中由水電離的C(OH^-)=      。若向C溶液中加入等體積、等物質的量濃度的鹽酸，所得溶液中水的電離程度      (填“大于”、“等于”或“小于”)相同條件下C溶液中水的電離程度。
（5）在2L密閉容器中放入1molC氣體，在一定溫度進行如下反應：
2C(g) Y₂(g)+3Z₂(g)，反應時間(t)與容器內氣體總壓強(p)的數據見下表

時間t／min	0	1	2	3	4	5
總壓強P l00 kPa	4	4.6	5.4	5.8	6	6

 
該反應的化學平衡常數表達式是             (用具體物質的化學式表示)；平衡時C的轉化率為             。
（6）已知：①Y₂(g)+2X₂(g)=2YX₂(g) H=+67．7 kJ·mol^-1。
②Y₂Z₄(g)+X₂(g)=Y₂(g)+2Z₂X(g)   H="-534" kJ·mol^-1。
則2Y₂Z₄(g)+2YX₂(g)=3Y₂(g)+4Z₂X(g) H=    kJ·mol^-1

Answer 1

（1）第2周期VA族（2）氧氣 4NH₃-12e^-+12OH^-=2N₂+12H₂O
（3）4NH₃+5O₂4NO+6H₂O（4）10^-12mol/L；大于；（5）k=[N₂][H₂]³/[NH₃]² 50℅ （6）-1135.7

試題分析：由X原子的最外層電子數是內層電子數的3倍可得X為O，X和Z的單質直接化合形成液態(tài)化合物B可得Z為H，根據短周期元素X、Y、Z原子序數和為16可得Y為N，故Y為第二周期VA族；（2）原電池的正極發(fā)生還原反應，負極發(fā)生氧化反應，通入的氧氣發(fā)生還原反應，故正極通入的是氧氣，負極通入的是氨氣，氨氣發(fā)生氧化反應生成氮氣，電解質溶液呈堿性，故氫氧根離子參與反應生成N₂和水；（3）氨氣發(fā)生催化氧化生成氮氣和水；（4）氨水中氫離子是水電離生成的，故溶液中氫離子的濃度等于由水電離生成的氫氧根離子的濃度；氨水中加入鹽酸，會反應生成氯化銨，銨根離子水解，使水的電離程度增大。（5）平衡常數的表達式是產物平衡濃度的系數次方的乘積除以反應物平衡濃度系數次方的乘積，注意固體和純液體不能寫入平衡常數表達式中；起始時氣體的物質的量是1mol，對應壓強是4，當壓強是6時，對應氣體的總物質的量是1.5mol，設C的轉化量為x，則可得1-x+0.5x+1.5x=1.5，故x等于0.5mol，轉化率為50℅；根據蓋斯定律，2②-①可得要求的反應，故-534×2-67.7=-1135.7。