Question

9．短周期元素a、b、c、d的原子序數(shù)依次增大．它們分屬于不同主族，這四種元素的原子電子層數(shù)之和為8．A、B、C、D依次為a、b、c、d的單質(zhì)，甲、乙、丙分子內(nèi)原子數(shù)依次為4、3、2．在一定條件下可以發(fā)生如圖所示的化合反應(yīng)．
（1）將甲和丙兩氣體混合后產(chǎn)生白煙，則丁的電子式是，若將甲通入乙中所得溶液PH大于7，用方程式表示溶液PH大于7 的原因：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．
（2）寫(xiě)出一種由a、b、c、d四種元素組成的化合物的化學(xué)式NH₄ClO，該化合物形成的晶體是離子晶體（填晶體類(lèi)型）．
（3）高溫時(shí)，甲與C在催化劑作用下加熱可以發(fā)生反應(yīng)．該反應(yīng)是工業(yè)生產(chǎn)某強(qiáng)酸的重要環(huán)節(jié)，若將12.8g銅與一定量的該濃酸反應(yīng)，銅消耗完時(shí)，共產(chǎn)生氣體4.48L（標(biāo)準(zhǔn)情況），則所消耗的酸的物質(zhì)的量是0.6 mol，所得氣體的平均摩爾質(zhì)量為38g/mol．
（4）t℃時(shí)，將2molA和2molB通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，此時(shí)測(cè)得反應(yīng)物B還剩余1.6mol．請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到化學(xué)平衡，生成甲的平均反應(yīng)速率為0.2mol/（L•min），平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為60%，容器中反應(yīng)前后的壓強(qiáng)比為5：4．

Answer 1

分析 將甲和丙兩氣體混合后產(chǎn)生白煙說(shuō)明是HCl和NH₃混合反應(yīng)生成的丁是氯化銨，依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系A(chǔ)+B=甲，A+D=丙，則判斷A為H₂，B為N₂，D為Cl₂，短周期元素a、b、c、d的原子序數(shù)依次增大．它們分屬于不同主族，這四種元素的原子電子層數(shù)之和為8．判斷C為兩個(gè)電子層，判斷C為O₂，A、B、C、D依次為a、b、c、d的單質(zhì)，甲、乙、丙分子內(nèi)原子數(shù)依次為4、3、2，甲為NH₃，乙為H₂O，丙為HCl，abcd分別為H、N、O、Cl，
（1）將甲和丙兩氣體混合后產(chǎn)生白煙，則丁為氯化銨為離子化合物；若將甲通入乙中所得溶液PH大于7是氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨為弱堿存在電離平衡；
（2）由a、b、c、d四種元素組成的化合物可以是NH₄ClO，為離子化合物；
（3）高溫時(shí)，甲與C在催化劑作用下加熱可以發(fā)生氨氣的催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮和水，銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅與NO₂、NO的混合氣體，反應(yīng)中硝酸其氧化劑、酸性作用，起氧化劑作用的硝酸生成氮的氧化物，起酸性作用的硝酸生成Cu（NO₃）₂，根據(jù)氮原子守恒：2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂），據(jù)此計(jì)算消耗硝酸的物質(zhì)的量；依據(jù)氧化劑與得到的電子數(shù)與還原劑失去的電子數(shù)相等計(jì)算二氧化氮和一氧化氮的物質(zhì)的量進(jìn)而求其相對(duì)分子質(zhì)量；
（4）t℃時(shí)，將2molA和2molB通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)3H₂+N₂=2NH₃，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)三行計(jì)算，氣體壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）將甲和丙兩氣體混合后產(chǎn)生白煙，則丁為氯化銨為離子化合物，由氨根離子與氯離子構(gòu)成，氯化銨電子式為：，若將甲通入乙中所得溶液PH大于7是氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨為弱堿存在電離平衡電離出氫氧根離子溶液顯堿性，NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，

故答案為：；NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
（2）由a、b、c、d四種元素組成的化合物可以是NH₄ClO，為離子化合物，屬于離子晶體，
故答案為：NH₄ClO；離子晶體；
（3）n（Cu）=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，氣體的物質(zhì)的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
根據(jù)氮原子守恒得消耗的n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂）=2×0.2mol+0.2mol=0.6mol；
設(shè)生成的二氧化氮的物質(zhì)的量xmol，生成的一氧化氮的物質(zhì)的量為ymol，
結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒列方程組為：
x+y=0.2
x+3y=0.2×2
解得x=0.1，y=01，
混合氣體平均分子摩爾質(zhì)量=$\frac{01mol×（30+46）g/mol}{0.2mol}$=38g/mol，
故答案為：0.6 mol；38g/mol；
（4）t℃時(shí)，將2molA和2molB通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，此時(shí)測(cè)得反應(yīng)物B還剩余1.6mol
                       3H₂+N₂=2NH₃，
起始量（mol）   2       2        0
變化量（mol）  1.2     0.4      0.8
平衡量（mol） 0.8     1.6       0.8
生成甲的平均反應(yīng)速率=v（NH₃）=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/（L•min），
平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{1.2mol}{2mol}$×100%=60%，
容器中反應(yīng)前后的壓強(qiáng)比=（2+2）：（0.8+1.6+0.8）=5：4，
故答案為：0.2mol/（L•min）；60%；5：4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解應(yīng)用和推斷，化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)和計(jì)算、化學(xué)平衡的計(jì)算等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．