Question

【題目】（15分）I．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如下圖所示，其中Y元素原子的最外層電子數是電子層數的兩倍。回答下列問題：

（1）Y元素在元素周期表中的位置是 。

（2）列舉一個事實證明Y元素與Z元素的非金屬性強弱： 。

（3）X的氣態氫化物與其最高價氧化物對應的水化物反應生成鹽。該鹽溶液的pH 7（填“＜”、“＞”或“＝”），其原因為（用離子方程式表示） 。

（4）X元素的某種液態氫化物，分子中含有18個電子，只存在共價單鍵。該物質在堿性溶液中能夠將CuO還原為Cu2O，同時生成一種參與大氣循環的氣體。該反應的化學方程式為 。

II．已知可逆反應：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，平衡常數見下表：

溫度/℃	500	700	850	1 000
平衡常數	2.5	1.7	1.0	0.6

（5）該反應ΔH 0（填“＜”或“＞”）。

（6）850 ℃時，若向一容積固定的密閉容器中同時充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 molCO2和x mol H2，若要使上述反應開始時正向進行，則x應滿足的條件是 。

若x＝5.0，當反應達到平衡時，n(H2)＝ 。

Answer 1

【答案】（15分）

（1）第三周期第VIA族 （1分）

（2）酸性：HClO4＞H2SO4，或穩定性：HCl＞H2S等合理答案 （1分）

（3）＜ （1分）

NH4++H2ONH3·H2O+H+（3分）

（4）N2H4+4CuO＝N2↑+2Cu2O+2H2O （3分）

（5）＜ （2分）

（6）x＜3.0 4.8 mol （各2分，共4分）

【解析】試題分析：（1）根據三種元素在周期表中的位置判斷，Y是第三周期元素，所以Y的最外層電子數是6，所以Y為S元素，S位于元素周期表的第三周期第VIA族；則X是N元素，Z是Cl元素。

（2）S與Cl的非金屬性的強弱判斷，可依據最高價氧化物的水化物的酸性的強弱或氣態氫化物的穩定性的強弱來判斷，酸性：HClO4＞H2SO4，或穩定性：HCl＞H2S或氯氣能與H2S溶液發生置換反應生成S單質等；

（3）N元素的氫化物是氨氣，最高價氧化物的水化物為硝酸，二者反應生成硝酸銨，銨根離子水解使溶液為酸性，pH<7；離子方程式是NH4++H2ONH3·H2O+H+；

（4）含有18個電子的N的氫化物為N2H4，與該物質在堿性溶液中能夠將CuO還原為Cu2O，同時生成一種參與大氣循環的氣體氮氣，根據元素守恒可知產物中有水生成，所以反應的化學方程式是N2H4+4CuO＝N2↑+2Cu2O+2H2O；

（5）CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數隨溫度升高而減小，說明升高溫度，平衡逆向移動，所以正向為放熱反應，ΔH<0；

（6）850 ℃時，反應的平衡常數是1，若向一容積固定的密閉容器中同時充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 molCO2和x mol H2，若反應正向進行，則濃度商小于1時，該反應的化學方程式中物質的系數均是1，所以濃度商即為物質的量商，則(1.0×x)/（1.0×3.0)<1，解得x<3.0；若x=5.0，則反應逆向進行，設平衡時二氧化碳、氫氣的物質的量均減少xmol，則[(1-x)(5-x)]/[(1+x)(3+x)]=1，解得x=2/9mol=0.2mol，所以氫氣的物質的量是5mol-0.2mol=4.8mol。