Question

18．W、X、Y、Z是四種常見(jiàn)的短周期元素，其原子半徑隨原子序數(shù)變化如下圖所示．已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為14，中子數(shù)為7；X的離子與NH₄⁺具有相同的質(zhì)子、電子數(shù)目：W與Y的氧化物均能導(dǎo)致酸雨的形成；Z的非會(huì)屬性在同周期主族元素中最強(qiáng)．
（1）Y在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族．
（2）用電子式表示化合物X₃W的結(jié)構(gòu)．
（3）X₃W遇水可釋放出使酚酞溶液變紅的氣體A，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₃N+3H₂O=NH₃↑+3NaOH．
（4）同溫同壓下，將a L W的簡(jiǎn)單氫化物和b LZ的氫化物通入水中，若所得溶液的pH=7則a＞b（填“＞”或“＜”或“=”）．
（5）用惰性電極電解化合物XZ溶液從陰極釋放出氣休B，該反應(yīng)的離子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
（6）已知W的單質(zhì)與氣體B在一定條件下可形成氣體A，即：W₂（g）+3B（g）?2A（g）△H=-92.4kJ•mo1^-1
在某溫度時(shí)，一個(gè)容積固定的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)．在不同時(shí)間測(cè)定的容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度如下表：

時(shí)間	濃度（mo1/L）
	c（W2）	c（B）	c（A）
第0min	4.0	9.0	0
第10min	3.8	8.4	0.4
第20min	3.4	7.2	1.2
第30min	3.4	7.2	1.2
第40min	3.6	7.8	0.8

①0min～10min，W₂的平均反應(yīng)速率0.02mol/（L•min）．
②反應(yīng)在第l0min改變了反應(yīng)條件，改變的條件可能是ab．
a．更新了催化劑b．升高溫度c．增大壓強(qiáng)d．增加B的濃度
③若反應(yīng)從第30min末又發(fā)生了一次條件改變，改變的反應(yīng)條件可能是b．
a．更新了催化劑b．升高溫度c．增大壓強(qiáng)d．減小A的濃度．

Answer 1

分析 W、X、Y、Z是四種常見(jiàn)的短周期元素，W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為14，中子數(shù)為7，質(zhì)子數(shù)為14-7=7，故W為氮元素；X的離子與NH₄⁺具有相同的質(zhì)子、電子數(shù)目，X的質(zhì)子數(shù)為11，故X為Na元素；由圖可知，X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，都處于第三周期，W、Y的氧化物均能導(dǎo)致酸雨的形成，故Y為硫元素；Z的非金屬性在同周期主族元素中最強(qiáng)，故Z為Cl元素，據(jù)此解答．

解答 解：W、X、Y、Z是四種常見(jiàn)的短周期元素，W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為14，中子數(shù)為7，質(zhì)子數(shù)為14-7=7，故W為氮元素；X的離子與NH₄⁺具有相同的質(zhì)子、電子數(shù)目，X的質(zhì)子數(shù)為11，故X為Na元素；由圖可知，X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，都處于第三周期，W、Y的氧化物均能導(dǎo)致酸雨的形成，故Y為硫元素；Z的非金屬性在同周期主族元素中最強(qiáng)，故Z為Cl元素．
（1）Y為硫元素，原子有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，處于周期表中第三周期第ⅥA族，故答案為：第三周期第ⅥA族；
（2）用電子式表示Na₃N的結(jié)構(gòu)為：，故答案為：；
（3）Na₃N遇水可釋放出使酚酞溶液變紅的氣體A，A為堿性氣體，故A為NH₃，由水解原理可知，還生成NaOH，反應(yīng)化學(xué)方程式是：Na₃N+3H₂O=NH₃↑+3NaOH，
故答案為：Na₃N+3H₂O=NH₃↑+3NaOH；
（4）氨氣與氯化氫等物質(zhì)的量化合生成氯化銨溶液顯酸性，現(xiàn)在溶液中性，說(shuō)明氨氣過(guò)量，所以a＞b，故答案為：＞；
（5）用惰性電極電解氯化鈉溶液，電解NaCl溶液生成氫氣、氯氣、氫氧化鈉，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生B是氫氣，反應(yīng)的離子方程式是：：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（6）①0min～10min，N₂的濃度減小0.2mol/L，所以v（N₂）=$\frac{0.2mol/L}{10min}$=0.02mol/（L•min），
故答案為：0.02mol/（L•min）；
②由表中數(shù)據(jù)可知，10min～20min的速率比0min～10min速率快，10min時(shí)反應(yīng)未到達(dá)平衡，反應(yīng)進(jìn)行向正反應(yīng)進(jìn)行，20min時(shí)W₂、B、A的濃度變化量為分別為0.6mol/L、1.8mol/L、1.2mol/L，等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故不可能為增大某一物質(zhì)濃度，增大壓強(qiáng)反應(yīng)混合物的濃度都應(yīng)增大，W₂、B 濃度降低，故不可能為增大壓強(qiáng)，故10min時(shí)改變條件應(yīng)是更新了催化劑或升高溫度加快反應(yīng)速率，故答案為：ab；
③由表中數(shù)據(jù)可知，20min時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡，30min末又發(fā)生了一次條件改變，由40min時(shí)各組分的濃度可知，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，30～40min之間W₂、B、A的濃度變化量為分別為0.2mol/L、0.6mol/L、0.4mol/L，等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故不可能為減小某一反應(yīng)物的濃度，也不可能是增大A的濃度，降低壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，W₂、B的濃度也應(yīng)該降低，故不可能為降低壓強(qiáng)，使用催化劑，不影響平衡移動(dòng)，該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故30min時(shí)改變條件應(yīng)是升高溫度，故答案為：b．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素推斷、電子式、元素結(jié)構(gòu)及其化合物性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、電化學(xué)理論、溶液的酸堿性、化學(xué)平衡理論的綜合應(yīng)用等，難度較大，（5）中②③注意根據(jù)濃度變化結(jié)合外界條件影響解答，②中增大壓強(qiáng)為易錯(cuò)點(diǎn)，只考慮速率加快，容易忽略濃度變化．