Question

A、B、D、E四種元素均為短周期元素，原子序數逐漸增大．A元素原子的核外電子數、電子層數和最外層電子數均相等．B、D、E三種元素在周期表中的相對位置如圖①所示，只有E元素的單質能與水反應生成兩種酸．甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質均由A、B、D三種元素中的一種或幾種組成，其中只有M分子同時含有三種元素；W為A、B兩元素組成的10電子分子，溶于水顯堿性；甲、乙為非金屬單質；X分子含有10個電子，常溫下為無色液體．它們之間的轉化關系如圖②所示．請回答下列問題：

（1）Z的化學式為

 

（2）乙的電子式為

 

．
（3）惰性電極電解NaE溶液的離子方程式為

 

．
（4）W與甲反應方程式為

 

．
（5）將一定量的A₂、B₂的混合氣體放入1L密閉容器中，在500℃、2×10⁷Pa下達到平衡．測得平衡氣體的總物質的量為0.50mol，其中A₂為0.3mol，B₂為0.1mol．則該條件下A₂的平衡轉化率為

 

，該溫度下的平衡常數為

 

（結果保留3位有效數字）．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用,無機物的推斷

專題：推斷題,元素周期律與元素周期表專題

分析：A元素原子的核外電子數、電子層數和最外層電子數均相等，判斷為H元素，B、D、E三種元素在周期表中相對位置如表①所示，應為二三周期的元素，只有E元素的單質能與水反應生成兩種酸，結合物質性質和結構判斷E為Cl元素；所以B為N元素，D為氧元素；甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質均由A、B、D三種元素中的一種或幾種組成，其中只有M分子同時含有三種元素依據轉化關系推斷為HNO₃；判斷Z為NO₂，Y為NO，甲、乙為非金屬單質，甲為O₂，乙為N₂；X分子中含有10個電子判斷X為H₂O，W為A、B兩元素組成的10電子分子，溶于水顯堿性，判斷為NH₃，據此答題；

解答： 解：A元素原子的核外電子數、電子層數和最外層電子數均相等，判斷為H元素，B、D、E三種元素在周期表中相對位置如表①所示，應為二三周期的元素，只有E元素的單質能與水反應生成兩種酸，結合物質性質和結構判斷E為Cl元素；所以B為N元素，D為氧元素；甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質均由A、B、D三種元素中的一種或幾種組成，其中只有M分子同時含有三種元素依據轉化關系推斷為HNO₃；判斷Z為NO₂，Y為NO，甲、乙為非金屬單質，甲為O₂，乙為N₂；X分子中含有10個電子判斷X為H₂O，W為A、B兩元素組成的10電子分子，溶于水顯堿性，判斷為NH₃，
（1）由上面的分析可知，Z為二氧化氮，化學式為NO₂，故答案為：NO₂；
（2）乙為氮氣，它的電子式為 ，故答案為：；
（3）惰性電極電解NaCl溶液的離子方程式為 2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（4）W為NH₃，甲為氧氣，根據圖②可知，它們生成氮氣和水，所以反應方程式為4NH₃+3O₂

催化劑 .

△

2N₂+6H₂O，故答案為：4NH₃+3O₂

催化劑 .

△

2N₂+6H₂O；
（5）依據推斷可知A為氫元素，B為氮元素；將一定量的A₂、B₂混合氣體放入1L密閉容器中，在500℃、2×10?Pa下達到平衡．反應為N₂+3H₂=2NH₃，測得平衡時混合氣體的總物質的量為0.5mol，其中H₂為0.3mol，N₂為0.1mol．平衡混合物NH₃為0.1mol，
               N₂ +3H₂=2NH₃，
起始量（mol）  0.15 0.45   0
變化量（mol ） 0.05  0.15  0.1
平衡量（mol） 0.1  0.3    0.1 
則該條件下氫氣的轉化率=

0.15mol

0.45mol

×100%=33.3%；
平衡濃度為：c（N₂）=0.1mol/L c（H₂）=0.3mol/L  c（NH₃）=0.1mol/L；
平衡常數K=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

=

0．12

0.1×0．33

=3.7；
故答案為：33.3%；  3.7；

點評：本題考查了物質性質的分析判斷，物質轉化的推斷方法和物質性質的應用，化學平衡計算、電解池原理的應用是解題關鍵，題目難度中等．