Question

短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大，它們原子核外的電子層數之和為10；B元素的化合物種類繁多，數目龐大．C、D兩種元素形成的單質是空氣中含量最多的物質；D、E兩元素可以生成兩種不同的離子化合物．
（1）由A、C、D三元素所形成常見鹽A₄C₂D₃的溶液呈

酸

性（填“酸”、“中”、“堿”），其原因用離子方程式表示為：

NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺

．
（2）B的相對分子質量最小的氫化物的燃燒熱為890.3kJ?mol^-1，寫出其燃燒的化學方程式

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ/mol

．
（3）X、Y是均由C、D兩元素組成的化合物，且C、D在X、Y中的價態相同，某溫度下在2L的密閉容器中X、Y相互轉化時的量變關系如圖：
①該反應的化學方程式為

N₂O₄2NO₂

②反應進行到25min時，改變的條件可能是

D

A、縮小容器體積    B、充入0.4molNO₂
C、充入0.4molN₂O₄  D、充入0.8molNO₂
③30min后反應再次達到平衡，此時，Y轉化為X的化學平衡常數為

0.9

（填數值）．
④若反應溫度不變，在2L的密閉容器中充入1.4molY，反應達平衡后Y的轉化率是

1

3

．

Answer 1

分析：B元素的化合物種類繁多，數目龐大，B為C元素，C、D兩種元素形成的單質是空氣中含量最多的物質，為O₂和N₂，根據原子序數依次增大，則C為N元素，D為O元素，D、E兩元素可以生成兩種不同的離子化合物，則E為Na元素，根據它們原子核外的電子層數之和為10，則A為H元素，
（1）A、C、D三元素所形成常見鹽A₄C₂D₃，應為NH₄NO₃，銨根離子水解呈酸性；
（2）B的相對分子質量最小的氫化物為CH₄；
（3）①由圖象可以判斷出在10min內a、b物質的量變化的比值為1：2，且a的物質的量減小，則a為N₂O₄，為反應物，b的物質的量增多，為生成物；
②在25min的瞬間，NO₂的物質的量突然增大，而N₂O₄的物質的量不變，則應是充入NO₂；
③30min后反應再次達到平衡，此時溫度不變，平衡常數不變；
④若反應溫度不變，平衡常數不變，利用平衡常數計算．

解答：解：B元素的化合物種類繁多，數目龐大，B為C元素，C、D兩種元素形成的單質是空氣中含量最多的物質，為O₂和N₂，根據原子序數依次增大，則C為N元素，D為O元素，D、E兩元素可以生成兩種不同的離子化合物，則E為Na元素，根據它們原子核外的電子層數之和為10，則A為H元素；
（1）A、C、D三元素所形成常見鹽A₄C₂D₃，應為NH₄NO₃，銨根離子水解呈酸性，反應的離子方程式為NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺，
故答案為：酸；NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺；
（2）B的相對分子質量最小的氫化物為CH₄，燃燒熱為890.3kJ?mol^-1，反應生成穩定的氧化物，熱化學方程式為CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ/mol；
（3）①X、Y是均由C、D兩元素組成的化合物，且C、D在X、Y中的價態相同，應為N₂O₄和NO₂，由圖象可以判斷出在10min內a、b物質的量變化的比值為1：2，且a的物質的量減小，則a為N₂O₄，為反應物，b的物質的量增多，為生成物，則反應為N₂O₄ 2NO₂，
故答案為：N₂O₄ 2NO₂；
 ②在25min的瞬間，NO₂的物質的量突然增大，而N₂O₄的物質的量不變，則應是充入NO₂，如縮小體積，則二者的濃度都應增大，故答案為：D；
③30min后反應再次達到平衡，此時溫度不變，平衡常數不變，與10min時的平衡常數相同，則k=

0.62

0.4

=0.9，
故答案為：0.9；
④若反應溫度不變，在2L的密閉容器中充入1.4molN₂O₄，反應達平衡后設轉化的N₂O₄的物質的量為xmol，
      N₂O₄ 2NO₂
起始：1.4mol          0
轉化：x               2x
平衡：（1.4mol-x）    2x
根據溫度不變平衡常數不變可知：

(2x)2

1.4-x

=0.9，x=0.47mol，反應達平衡后Y的轉化率是

0.47

1.4

=

1

3

，
故答案為：

1

3

．

點評：本題考查較為綜合，題目難度較大，本題關鍵為正確推斷元素的種類，并利用平衡常數計算．