Question

2．X、Y、Z、W、Q均為短周期元素，其中Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置，X是周期表中原子半徑最小的元素，Q的原子序數是W的2倍．

Y	Z	W
		Q

（1）Z原子的結構示意圖為，化合物X₂Q的電子式為．
（2）可溶性鹽（ZX₄）₂Q₂W₈是強氧化劑，可將二價錳離子氧化為高錳酸根離子，所得溶液呈強酸性，寫出該反應的離子方程式：2Mn²⁺+5S₂O₈^2-+8H₂O=2MnO₄^-+10SO₄^2-+16H⁺．
（3）一定條件下，向容積不變的密閉容器中充入a mol QW₂與b mol YW，發生反應生成YW₂和液態Q單質，反應達到平衡時轉移2.5mol電子，同時放出85kJ熱量，則該反應的熱化學方程式為SO₂（g）+2CO（g）2CO₂（g）+S（l）△H=-136 kJ•mol^-1，欲使YW的平衡轉化率大于QW₂的平衡轉化率，則a與b的關系為a：b＞1：2．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、Q均為短周期元素，X是周期表中原子半徑最小的元素，則X為H元素，由Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置，可知Y、Z、W處于第二周期，Q處于第三周期，Q的原子序數是W的2倍，則W為O元素、Q為S元素，可知Y為C元素、Z為N元素，據此解答．

解答 解：X、Y、Z、W、Q均為短周期元素，X是周期表中原子半徑最小的元素，則X為H元素，由Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置，可知Y、Z、W處于第二周期，Q處于第三周期，Q的原子序數是W的2倍，則W為O元素、Q為S元素，可知Y為C元素、Z為N元素．
（1）Z為N元素，原子的結構示意圖為，化合物H₂S的電子式為，
故答案為：；；
（2）可溶性鹽（NH₄）₂S₂O₈是強氧化劑，可將二價錳離子氧化為高錳酸根離子，所得溶液呈強酸性，有硫酸生成，該反應的離子方程式：2Mn²⁺+5S₂O₈^2-+8H₂O=2MnO₄^-+10SO₄^2-+16H⁺，
故答案為：2Mn²⁺+5S₂O₈^2-+8H₂O=2MnO₄^-+10SO₄^2-+16H⁺；
（3）一定條件下，向容積不變的密閉容器中充入a mol SO₂與b mol NO，發生反應生成CO₂和液態硫單質，反應達到平衡時轉移2.5mol電子，則參加反應為SO₂為$\frac{2.5mol}{4}$，同時放出85kJ熱量，則1mol二氧化硫反應放出熱量為85kJ×$\frac{1mol}{\frac{2.5}{4}mol}$=136kJ，則該反應的熱化學方程式為：SO₂（g）+2CO（g）2CO₂（g）+S（l）△H=-136 kJ•mol^-1，由于SO₂與CO按物質的量之比1：2反應，二者起始物質的量為1：2時，平衡時轉化率相等，欲使CO的平衡轉化率大于SO₂的平衡轉化率，則a：b＞1：2，
故答案為：SO₂（g）+2CO（g）2CO₂（g）+S（l）△H=-136 kJ•mol^-1；a：b＞1：2．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，題目比較綜合，涉及電子式、離子方程式、熱化學方程式、化學平衡計算等，需要學生具備扎實的基礎與靈活運用能力，難度中等．