Question

13．X是短周期中原子半徑最小的元素，X、Y組成的氣體甲能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍；
（1）Y的原子結構示意圖是．
（2）甲的水溶液與硫酸鋁溶液反應離子方程式3NH₃?H₂0+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（3）甲與氯化氫反應生成乙．乙所含化學鍵類型有離子鍵和共價鍵．在0.1mol•L^-1乙溶液中，所含離子濃度由大到小的順序是c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（4）工業上，可通過如下轉化制得尿素晶體：

①Ⅰ中恒溫恒容條件下，能同時提高化學反應速率和NH₃產率的是增大壓強．
②反應Ⅱ：2NH₃（g）+CO₂（g）CO（NH₂）₂（g）+H₂O（g）△H₁=-536.1kJ•mol^-1
（i）此反應的平衡常數表達式K=$\frac{c[CO（N{H}_{2}）_{2}]×c（{H}_{2O}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）×c（C{O}_{2}）}$．升高溫度，K值減�。ㄌ钤龃�、減小或不變）．
（ii）尿素可用于處理汽車尾氣．CO（NH₂）₂（g）與尾氣中NO反應生成CO₂、N₂、H₂O（g）排出．
已知：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1806.4kJ•mol^-1
寫出CO（NH₂）₂（g）與NO反應的熱化學方程式2CO（NH₂）₂（g）+6NO（g）=2CO₂（g）+5N₂（g）+4H₂O（g）△H=-734.2kJ/mol．

Answer 1

分析 X是短周期中原子半徑最小的元素，是氫元素，X、Y組成的氣體甲能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則甲為氨氣，則Y是N元素；
（1）N的原子結構示意圖是；
（2）氨氣的水溶液與硫酸鋁溶液反應離子方程式3NH₃?H₂0+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）氨氣與氯化氫反應生成氯化銨，氯化銨中所含化學鍵類型有銨根離子與氯離子之間形成的離子鍵和氮與氫之間形成的共價鍵；氯化銨是強酸弱堿鹽水解呈酸性，離子濃度大小：不水解的離子＞水解的弱離子＞顯性離子＞隱性離子；
（4）①合成氨的反應是體積減少的反應，所以可以通過增大壓強，加快化學反應的速率，提高氨氣的轉化率；
②（i）平衡常數等于平衡時生成物的濃度冪之積比上反應物濃度冪之積，正反應是放熱反應，溫度越高K值越��；
（ii）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式．

解答 解：（1）X是短周期中原子半徑最小的元素，是氫元素，X、Y組成的氣體甲能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則甲為氨氣，則Y是N元素，N的原子結構示意圖是，
故答案為：；
（2）氨氣的水溶液與硫酸鋁溶液反應離子方程式3NH₃?H₂0+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：3NH₃?H₂0+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）氨氣與氯化氫反應生成氯化銨，氯化銨中所含化學鍵類型有銨根離子與氯離子之間形成的離子鍵和氮與氫之間形成的共價鍵；氯化銨是強酸弱堿鹽水解呈酸性，離子濃度大小：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：離子鍵和共價鍵；c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）①合成氨的反應是體積減少的反應，所以可以通過增大壓強，加快化學反應的速率，提高氨氣的轉化率，
故答案為：增大壓強；
②平衡常數等于平衡時生成物的濃度冪之積比上反應物濃度冪之積，所以K=$\frac{c[CO（N{H}_{2}）_{2}]×c（{H}_{2O}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）×c（C{O}_{2}）}$，正反應是放熱反應，溫度越高K值越小，
故答案為：$\frac{c[CO（N{H}_{2}）_{2}]×c（{H}_{2O}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）×c（C{O}_{2}）}$；減��；
（ii）①2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（g）+H₂O（g）△H₁=-536.1kJ•mol^-1，
②4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1806.4kJ•mol^-1
依據蓋斯定律②-①×2得到CO（NH₂）₂（g）與NO反應的熱化學方程式2CO（NH₂）₂（g）+6NO（g）=2CO₂（g）+5N₂（g）+4H₂O（g）△H=-734.2 kJ/mol；
故答案為：2CO（NH₂）₂（g）+6NO（g）=2CO₂（g）+5N₂（g）+4H₂O（g）△H=-734.2 kJ/mol．

點評 本題考查了原子結構、離子方程的書寫，化學平衡、反應速率影響因素分析和化學平衡常數表達式，綜合性較強，掌握好元素的結構和性質、化學反應原理是解題的關鍵，題目難度中等．