Question

A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數依次增大．A元素的單質是自然界最輕的氣體，E單質須保存在煤油中．A與B、C分別構成電子數相等的化合物M、N，且M是一種能產生溫室效應的最簡單的有機氣體物質；D元素最外層電子數是次外層電子數的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的化學反應方程式______
（3）A、B、C、D可形成陽離子和陰離子個數比是1：1的離子化合物X；A、D、E可形成化合物Y；X與Y以物質的量之比1：2加熱反應，寫出反應的化學方程式______．反應后水溶液顯______（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、KOH溶液構成原電池，負極會產生C的單質．則其負極反應為______；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單質和12mol A單質通入到體積為2L的密閉容器中，發生反應，2min達到平衡狀態時，A單質的轉化率是50%，則用A單質表示該反應的平均速率為______；該溫度下的平衡常數為K=______．從化學平衡移動的角度分析，提高A單質的轉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　　 c、增大壓強　　　d、使用催化劑　 e、平衡后再加入2molC物質．

Answer 1

解：A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數依次增大．A元素的單質是自然界最輕的氣體，應為H，E單質須保存在煤油中，應為Na，A與B、C分別構成電子數相等的化合物M、N，且M是一種能產生溫室效應的最簡單的有機氣體物質，則M為CH₄，B為C，D元素最外層電子數是次外層電子數的3倍，應為O，則N為NH₃，C為N，
即A為H，B為C，C為N，D為O，E為Na，
（1）N為NH₃，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Na₂O₂，與水反應的化學反應方程式為2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑；
（3）化合物X為NH₄HCO₃，Y為NaOH，二者反應的化學方程式為NH₄HCO₃+2NaOHNa₂CO₃+NH₃↑+2H₂O，
反應溶液的溶質為Na₂CO₃，由于發生CO₃^2-+H₂O HCO₃^-+OH^-，則溶液呈堿性，
故答案為：NH₄HCO₃+2NaOHNa₂CO₃+NH₃↑+2H₂O；堿；CO₃^2-+H₂O HCO₃^-+OH^-；
（4）NH₃、O₂和KOH形成的原電池中，NH₃被氧化生成N₂，則負極反應為2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O，
反應的總方程式為4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，溶液體積增大，OH^-濃度減小，則溶液pH減小，
故答案為：2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O；減小；
（5）N₂+3H₂2NH₃
起始：2mol/L 6mol/L 0
轉化：1mol/L 3moL/L 2moL/L
平衡：1mol/L 3moL/L 2moL/L
則v（N₂）==0.5mol/L^-1min^-1，k==，
提高H₂單質的轉化率可以采取：增大壓強，及時分離出生成物以及平衡后再加入2molN₂物質，如平衡后再加入6molH₂物質，則H₂的轉化率減小，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，原子序數依次增大．A元素的單質是自然界最輕的氣體，應為H，E單質須保存在煤油中，應為Na，A與B、C分別構成電子數相等的化合物M、N，且M是一種能產生溫室效應的最簡單的有機氣體物質，則M為CH₄，B為C，D元素最外層電子數是次外層電子數的3倍，應為O，則N為NH₃，C為N，結合元素對應單質、化合物的性質解答該題．
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基礎知識．