Question

5．X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數(shù)之和為16．X、Y、Z三種元素常見(jiàn)單質(zhì)在常溫下都是無(wú)色氣體，在適當(dāng)條件下可發(fā)生如圖所示變化：
已知一個(gè)B分子中含有的Z元素的原子個(gè)數(shù)比C分子中的少一個(gè)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Y單質(zhì)分子的電子式為．
（2）X的單質(zhì)與Z的單質(zhì)可制成新型的化學(xué)電源（KOH溶液作電解質(zhì)溶液），兩個(gè)電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電，則正極通入氧氣（填物質(zhì)名稱(chēng)或化學(xué)式均可）；負(fù)極電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．
（3）已知Y的單質(zhì)與Z的單質(zhì)生成C的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，將等物質(zhì)的量的Y、Z的單質(zhì)充入一密閉容器中，在適當(dāng)催化劑和恒溫、恒壓條件下反應(yīng)．下列說(shuō)法中，正確的是ab（填寫(xiě)下列各項(xiàng)的序號(hào)）．
a．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等
b．反應(yīng)過(guò)程中，Y的單質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)始終為50%
c．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，Y、Z的兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比為1：1
d．達(dá)到化學(xué)平衡的過(guò)程中，混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減�。�

Answer 1

分析 短周期中形成無(wú)色氣體單質(zhì)的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），三元素的質(zhì)子數(shù)之和為16，三種單質(zhì)相互化合可以得到NO、H₂O、NH₃，且一個(gè)B分子中含有的Z原子個(gè)數(shù)比C分子中少1個(gè)，則B為H₂O、C為NH₃、Z為H元素，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，故A為NO，X為O元素，Y為N元素，據(jù)此解答．

解答 解：短周期中形成無(wú)色氣體單質(zhì)的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），三元素的質(zhì)子數(shù)之和為16，三種單質(zhì)相互化合可以得到NO、H₂O、NH₃，且一個(gè)B分子中含有的Z原子個(gè)數(shù)比C分子中少1個(gè)，則B為H₂O、C為NH₃、Z為H元素，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，故A為NO，X為O元素，Y為N元素．
（1）Y單質(zhì)為N₂，分子的電子式為，故答案為：；
（2）氫氣、氧氣可制成新型的化學(xué)電源（KOH溶液作電解質(zhì)溶液），正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣在正極通入，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氣在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成水，負(fù)極電極反應(yīng)式為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案為：氧氣；H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（3）a．正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故a正確；
b．二者等物質(zhì)的量混合，設(shè)起始物質(zhì)的量為amol，轉(zhuǎn)化的氮?dú)鉃閤mol，則：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）：a      a        0
轉(zhuǎn)化（mol）：x      3x       2x
某時(shí)刻（mol）：a-x   a-3x    2x
反應(yīng)過(guò)程中氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)為$\frac{a-x}{2a-2x}$=50%，故b正確；
c．氮?dú)馀c氫氣開(kāi)始物質(zhì)的量相等，二者按1：3反應(yīng)，到達(dá)平衡時(shí)氮?dú)馀c氫氣的物質(zhì)的量之比大于1：1，故c錯(cuò)誤；
d．混合氣體總質(zhì)量不變，總的物質(zhì)的量減小，達(dá)到化學(xué)平衡的過(guò)程中，混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，故d錯(cuò)誤；
故選：ab．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物推斷、原電池、化學(xué)平衡等，突破口為X、Y、Z三種短周期元素的單質(zhì)為無(wú)色氣體，再結(jié)合信息與轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷，題目難度中等．