Question

三種短周期元素X、Y、Z，它們的原子序數(shù)之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫下都是無色氣體。已知X原子的最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍，X和Y的單質直接化合形成氣體A，X和Z的單質直接化合形成液態(tài)化合物B，Y和Z的單質直接化合形成的化合物C是一種無色有刺激性氣味的氣體。
請回答下列問題：
（1）Y元素在周期表中的位置是       。
（2）C可在X的單質中燃燒得到Y的單質和化合物B，利用此反應可制成新型的化學電源(KOH溶液做電解質溶液)，兩個電極均由多孔碳制成，通人的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電，則正極通入的物質是        (填物質名稱)；負極的電極反應式為                       。
（3）C與X的單質反應生成A的化學方程式為          。
（4）常溫下，C的水溶液的pH=12，則該溶液中由水電離的C(OH^-)=      。若向C溶液中加入等體積、等物質的量濃度的鹽酸，所得溶液中水的電離程度      (填“大于”、“等于”或“小于”)相同條件下C溶液中水的電離程度。
（5）在2L密閉容器中放入1molC氣體，在一定溫度進行如下反應：
2C(g) Y₂(g)+3Z₂(g)，反應時間(t)與容器內氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表

時間t／min	0	1	2	3	4	5
總壓強P l00 kPa	4	4.6	5.4	5.8	6	6

 
該反應的化學平衡常數(shù)表達式是             (用具體物質的化學式表示)；平衡時C的轉化率為             。
（6）已知：①Y₂(g)+2X₂(g)=2YX₂(g) H=+67．7 kJ·mol^-1。
②Y₂Z₄(g)+X₂(g)=Y₂(g)+2Z₂X(g)   H="-534" kJ·mol^-1。
則2Y₂Z₄(g)+2YX₂(g)=3Y₂(g)+4Z₂X(g) H=    kJ·mol^-1

Answer 1

（1）第2周期VA族（2）氧氣 4NH₃-12e^-+12OH^-=2N₂+12H₂O
（3）4NH₃+5O₂4NO+6H₂O（4）10^-12mol/L；大于；（5）k=[N₂][H₂]³/[NH₃]² 50℅ （6）-1135.7

試題分析：由X原子的最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍可得X為O，X和Z的單質直接化合形成液態(tài)化合物B可得Z為H，根據(jù)短周期元素X、Y、Z原子序數(shù)和為16可得Y為N，故Y為第二周期VA族；（2）原電池的正極發(fā)生還原反應，負極發(fā)生氧化反應，通入的氧氣發(fā)生還原反應，故正極通入的是氧氣，負極通入的是氨氣，氨氣發(fā)生氧化反應生成氮氣，電解質溶液呈堿性，故氫氧根離子參與反應生成N₂和水；（3）氨氣發(fā)生催化氧化生成氮氣和水；（4）氨水中氫離子是水電離生成的，故溶液中氫離子的濃度等于由水電離生成的氫氧根離子的濃度；氨水中加入鹽酸，會反應生成氯化銨，銨根離子水解，使水的電離程度增大。（5）平衡常數(shù)的表達式是產物平衡濃度的系數(shù)次方的乘積除以反應物平衡濃度系數(shù)次方的乘積，注意固體和純液體不能寫入平衡常數(shù)表達式中；起始時氣體的物質的量是1mol，對應壓強是4，當壓強是6時，對應氣體的總物質的量是1.5mol，設C的轉化量為x，則可得1-x+0.5x+1.5x=1.5，故x等于0.5mol，轉化率為50℅；根據(jù)蓋斯定律，2②-①可得要求的反應，故-534×2-67.7=-1135.7。