Question

【題目】X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數之和為16 。X、Y、Z三種元素常見單質在常溫下都是無色氣體，在適當條件下可發生如下圖所示變化：

已知一個B分子中含有的Z元素的原子個數比C分子中的少一個。

請回答下列問題：

（1）X元素在周期表中的位置是______________________。

（2）X的單質與Z的單質可制成新型的化學電源（KOH溶液作電解質溶液），兩個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電，則正極通入__________（填物質名稱）；負極電極反應式為____________________。

（3）C在一定條件下反應生成A的化學方程式是_______________________________。

（4）已知Y的單質與Z的單質生成C的反應是可逆反應，△H＜0。將等物質的量的Y、Z的單質充入一密閉容器中，在適當催化劑和恒溫、恒壓條件下反應。下列說法中，正確的是____________________（填寫下列各項的序號）。

a．達到化學平衡時，正反應速率與逆反應速率相等

b．反應過程中，Y的單質的體積分數始終為50%

c．達到化學平衡時，Y、Z的兩種單質在混合氣體中的物質的量之比為1:1

d．達到化學平衡的過程中，混合氣體平均相對分子質量減小

e．達到化學平衡后，再升高溫度，C的體積分數增大

Answer 1

【答案】（1）第2周期，ⅥA族（2）氧氣；H2+2OH－=2H2O+2e－（3）4NH3+5O24NO+6H2O（4）a b

【解析】試題分析：短周期中形成無色氣體單質的只有H2、N2、O2（稀有氣體除外），三元素的質子數之和為16，三種單質相互化合可以得到NO、H2O、NH3，且一個B分子中含有的Z原子個數比C分子中少1個，則B為H2O、C為NH3、Z為氫，由轉化關系可知，故A為NO，X為氧，Y為氮，

（1）O元素的質子數為8，氧原子有2個電子層，最外層電子數為6，位于第二周期VIA族，故答案為：第二周期VIA族；（2）X的單質與Z的單質可制成新型的化學電源（KOH溶液作電解質溶液），兩個電極均由多孔性碳制成，是氫氧燃料電池，負極為氫氣發生氧化反應，正極為正極發生還原反應，所以正極通入：氧氣；負極電極反應式為：H2+2OH-=2H2O+2e-，

（3）C為NH3在一定條件下反應生成A為NO，是氨氣的催化氧化，反應的化學方程式：4NH3+5O24NO+6H2O，

（4）a．化學平衡的標志是正逆反應速率相同，故a正確；

b．將等物質的量的Y（N2）、Z（H2）的單質充入一密閉容器中，在適當催化劑和恒溫、恒壓條件下反應，設起始量都為1mol，則

N2+3H2 2NH3

起始量 1 1 0

變化量 x 3x 2x

平衡量 1-x 1-3x 2x

所以氮氣所占體積分數為物質的量的百分數=（1-x）/(2-2x)=50%，所以Y（N2）的單質的體積分數始終為50%，故b正確；c．達到化學平衡時，Y（N2）的單質的體積分數始終為50%，H2和NH3共占50%，所以兩種單質在混合氣體中的物質的量之比不為1：1，故c錯誤；d．達到化學平衡的過程中，氣體質量不變，氣體物質的量減小，所以混合氣體平均相對分子質量增大，故d錯誤；e.升溫，平衡向逆向移動，所以C的體積分數減小，故e錯誤。