Question

A、B、C、D、E為5種短周期元素，且原子序數依次增大．A的原子半徑最�。籅的電子總數與其最外層電子數之比為3：2；C的最高價氧化物對應水化物與其簡單氫化物反應生成一種鹽類物質甲．A、E同主族，A、B、C、E都能分別與D形成原子個數比不同的常見化合物．請回答下列問題：
（1）B在周期表中位于第

 

族，甲的名稱是

 

．
（2）A、C兩元素按原子數目比3：1和2：1構成分子M和N，N的電子式為

 

．在微電子工業中，M的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發生反應的產物不污染環境，其化學方程式為

 

．
（3）由C、E組成的化合物乙是汽車安全氣囊中的一種成分．現取13.0g乙，加熱使其完全分解，生成一種氣體單質（標準狀況下的體積為6.72L）和一種固體單質，則乙的化學式是

 

．
（4）近年來太原市汽車擁有量呈較快增長趨勢，汽車尾氣已成為重要的空氣污染物．汽車內燃機工作時引起反應：C₂（g）+D₂（g）?2CD（g），是導致汽車尾氣中含有CD的原因之一．T℃時，向容積為2L的密閉容器中充入10molC₂與5molD₂，達到平衡后CD的物質的量為2mol，則T℃時該反應的平衡常數K=

 

（計算結果保留兩位有效數字）．在其他條件不變的情況下，再通入10molC₂與5moD₂，達到平衡常數時C₂的轉化率將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），CD的平衡濃度將

 

．
（5）當發動機采用稀薄燃燒時，尾氣中的主要污染物為NO_x，可用C_xH_y（烴）催化還原NO_x消除氮氧化物的污染．
已知：CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ?mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+2N₂（g）△H₂
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₃=-867kJ?mol^-1
△H₂=

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E為5種短周期元素，且原子序數依次增大．A的原子半徑最小，則A為H元素；C的最高價氧化物對應水化物與其簡單氫化物反應生成一種鹽類物質甲，則C為N元素、甲為NH₄NO₃；B的原子序數小于N元素，B的電子總數與其最外層電子數之比為3：2，則B處于第二周期，令最外層電子數為x，則（2+x）：x=3：2，解得x=4，故B為C元素；A、E同主族，E的原子序數大于氮元素，則E為Na元素；A、B、C、E都能分別與D形成原子個數比不同的常見化合物，則D為氧元素，據此解答．

解答：解：A、B、C、D、E為5種短周期元素，且原子序數依次增大．A的原子半徑最小，則A為H元素；C的最高價氧化物對應水化物與其簡單氫化物反應生成一種鹽類物質甲，則C為N元素、甲為NH₄NO₃；B的原子序數小于N元素，B的電子總數與其最外層電子數之比為3：2，則B處于第二周期，令最外層電子數為x，則（2+x）：x=3：2，解得x=4，故B為C元素；A、E同主族，E的原子序數大于氮元素，則E為Na元素；A、B、C、E都能分別與D形成原子個數比不同的常見化合物，則D為氧元素，
（1）B為C元素，處于周期表中第二周期第ⅣA族，甲為硝酸銨，
故答案為：第二周期第ⅣA族；硝酸銨；
（2）H、N兩元素按原子數目比3：1和2：1構成分子M和N，則M為NH₃、N為N₂H₄，N的電子式為：，在微電子工業中，NH₃的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發生反應的產物不污染環境，生成氮氣與水，反應方程式為：2NH₃?H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O，
故答案為：；2NH₃?H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O；
（3）由N、Na組成的化合物乙是汽車安全氣囊中的一種成分．現取13.0g乙，加熱使其完全分解，生成一種氣體單質（標準狀況下的體積為6.72L）和一種固體單質，則生成氮氣與Na，氮氣物質的量=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，Na的質量為13g-28g/mol×0.3mol=4.6g，其物質的量為

4.6g

23g/mol

=0.2mol，故化合物中Na、N原子數目之比為0.2mol：0.3mol×2=1：3，故化合物乙的化學式為NaN₃，
故答案為：NaN₃；
（4）N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一．T℃時，向容積為2L的密閉容器中充入10molN₂與5molO₂，達到平衡后NO的物質的量為2mol，則：
           N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）
開始（mol）：10      5        0
變化（mol）：1       1        2
平衡（mol）：9       4        2
反應氣體氣體的體積不變，可以物質的量代替濃度計算平衡常數，故T℃時該反應的平衡常數K=

22

9×4

=0.11；
在其他條件不變的情況下，再通入10molN₂與5moO₂，等效為在原平衡的基礎上壓強增大一倍，平衡不移動，達到平衡N₂的轉化率不變，NO的平衡濃度增大，
故答案為：0.11；不變；增大；
（5）已知：①CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ?mol^-1
②CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+2N₂（g）△H₂
③CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₃=-867kJ?mol^-1
根據蓋斯定律可知，③×2-②可得②CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+2N₂（g），故△H₂
=2×（-867kJ?mol^-1）-（-574kJ?mol^-1）=-1160 kJ?mol^-1，
故答案為：-1160kJ?mol^-1．

點評：本題與元素推斷為載體，考查常用化學用語、物質推斷、化學平衡計算及影響因素、反應熱的有關計算等，題目較為綜合，側重對基礎知識鞏固運用，難度中等，注意掌握利用蓋斯定律書寫熱化學方程式與計算反應熱．