Question

短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大，它們的原子核外層數(shù)之和為10；B的化合物種類繁多，數(shù)目龐大．C、D是空氣中含量最多的兩種元素；D、E兩單質(zhì)可以生成兩種不同的離子化合物．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(tài)相同，某溫度下在恒容密閉容器中相互轉(zhuǎn)化時的量變關系如圖1：

（1）（Ⅰ）X的化學式是

 

．
（Ⅱ）圖中a、b、c、d四點中，表示反應處于平衡狀態(tài)的是

 

．
（Ⅲ） 反應進行到t₂時刻，改變的條件可能是

 

，在t₃時重新達到平衡后，與t₂時刻相比，X的物質(zhì)的量濃度

 

，X的體積分數(shù)

 

．（填“增大”或“減小”或“不變”）
（2）達到平衡后，改變某一外界條件，反應速率v與時間t的關系如圖2．圖中t₄時引起平衡移動的條件是

 

；圖中表示平衡混合物中X的含量最高的一段時間是

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：B元素的化合物種類繁多，數(shù)目龐大，B為C元素；C、D兩種元素形成的單質(zhì)是空氣中含量最多的物質(zhì)，為O₂和N₂，根據(jù)原子序數(shù)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；它們原子核外的電子層數(shù)之和為10，則A原子電子層數(shù)=10-2-2-2-3=1，則A為H元素，
（1）（Ⅰ）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(tài)相同，這兩種物質(zhì)是NO₂、N₂O₄，根據(jù)X、Y濃度變化確定這兩種物質(zhì)分別是什么；
（Ⅱ）化學反應達到平衡狀態(tài)時，各種物質(zhì)的濃度、百分含量不變；
（Ⅲ）根據(jù)圖象知X、Y濃度是否變化來確定改變條件；
（2）根據(jù)二氧化氮與四氧化二氮的可逆反應特點及影響可逆反應因素進行判斷圖中t₄時引起平衡移動的條件、X的含量最高的一段時間．

解答： 解：B元素的化合物種類繁多，數(shù)目龐大，B為C元素，C、D兩種元素形成的單質(zhì)是空氣中含量最多的物質(zhì)，為O₂和N₂，根據(jù)原子序數(shù)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，它們原子核外的電子層數(shù)之和為10，則A原子電子層數(shù)為：10-2-2-2-3=1，則A為H元素，
（1）（Ⅰ）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(tài)相同，這兩種物質(zhì)為：NO₂、N₂O₄，
當Y的濃度減少0.2mol/L時，X的濃度增大0.4mol/L，同一時間段、同一化學反應中，物質(zhì)的量濃度的變化量之比等于其計量數(shù)之比，所以X的計量數(shù)是2、Y的計量數(shù)是1，則X的化學式為NO₂，
故答案為：NO₂；
（Ⅱ）化學反應達到平衡狀態(tài)時，各種物質(zhì)的濃度不變，根據(jù)圖象知，b點表示平衡狀態(tài)，
故答案為：b；
（Ⅲ）根據(jù)圖象知，t₂時刻，X濃度增大、Y濃度不變，所以改變的條件是增大NO₂的濃度；
由于增大了二氧化氮的濃度，相當于增大了壓強，平衡向著正向移動，則在t₃時重新達到平衡后，與t₂時刻相比，X的體積分數(shù)減小，但是由于容器體積縮小，則X的物質(zhì)的量濃度增大，
故答案為：增大NO₂的濃度；增大；減小；
（2）t₂～t₃段正逆速率都加快，且v（正）＞v（逆），平衡正向移動，t₄～t₅段正逆速率都加快，且v（正）＜v（逆），平衡逆向移動，該反應為體積減小的放熱反應，若升高溫度，平衡逆向移動，若增大壓強，平衡正向移動，故t₂～t₃段為增大壓強，t₄～t₅段為升高溫度；
t₄～t₅段升高溫度后，平衡向著逆向移動，NO₂的含量增大，所以在t₅～t₆平衡時NO₂的含量達最高，
故答案為：升高溫度；t₅～t₆．

點評：本題考查了位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關系及應用，涉及化學平衡、熱化學反應方程式的書寫、鹽類水解等知識點，根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素的含量等知識點來確定元素，再結(jié)合外界條件對化學平衡的影響、化學平衡常數(shù)的計算等知識點來分析解答，題目難度中等．