Question

【題目】短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，且四種元素分別位于不同的主族，它們的單質(zhì)常溫下均呈氣態(tài)。X、Y、W處于不同周期，且在一定條件下其單質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)：X2+Y2→甲，X2+W2→乙，已知，甲、乙常溫下均為氣態(tài)，且兩者在空氣中相遇時(shí)可化合成丙。試回答下列問(wèn)題：

⑴ Y和Z對(duì)應(yīng)的氫化物比較穩(wěn)定的是：_______________。(填化學(xué)式)

⑵ 化合物丙屬于_____________晶體(填晶體類型)，其水溶液顯酸性，用離子方程式表示其原因：_________________________________________。

⑶ X、Z可組成四原子化合物丁，丁中所含的化學(xué)鍵類型為：____________鍵，請(qǐng)說(shuō)出化合物丁的一種常見用途：___________________________________ ；

⑷ X、Y組成的液態(tài)化合物Y2X4 16 g與足量丁反應(yīng)生成Y2和液態(tài)水，放出QkJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：______________________________；

Y2X4還可以和Z2構(gòu)成清潔高效的燃料電池，若電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為：________________________________________ 。

⑸ 一定條件下，取 3.4 g甲氣體置于1 L恒容的容器中，4分鐘后，容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的1.2倍，且不再變化，該反應(yīng)中甲氣體的轉(zhuǎn)化率為：__________。

Answer 1

【答案】H2O 離子 NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ 共價(jià) 做生氧劑、殺菌劑、消毒劑、漂白劑等 N2H4(l) + H2O2(l) = N2(g) + 2H2O(l) △H = - 2Q kJ·mol-1 N2H4 - 4e- + 4OH- = N2↑+ 4H2O 20.0 %

【解析】

短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，且四種元素分別位于不同的主族，它們的單質(zhì)常溫下均呈氣態(tài)，X、Y、W處于不同周期，則X為H元素，由X2+Y2→甲，X2+W2→乙，甲、乙常溫下均為氣態(tài)，且兩者在空氣中相遇時(shí)可化合成丙，則丙為氯化銨，即Y為氮，W為氯，結(jié)合⑶ 中X、Z可組成四原子化合物丁，則Z為O元素，丁為H2O2。

（1）Y是N，Z是O，氧元素的非金屬性強(qiáng)于氮元素，所以H2O比NH3穩(wěn)定，故答案為：H2O。

（2）丙為氯化銨，屬于離子晶體，是強(qiáng)酸弱堿鹽，其水溶液顯酸性， 水解的離子方程式為：

NH4+ + H2O NH3·H2O + H+，故答案為：離子；NH4+ + H2O NH3·H2O + H+。

（3）X、Z可組成四原子化合物丁，丁為H2O2，所含的化學(xué)鍵類型為：共價(jià)鍵，雙氧水可做生氧劑、殺菌劑、消毒劑、漂白劑等，故答案為：共價(jià)鍵；做生氧劑、殺菌劑、消毒劑、漂白劑等。

（4）液態(tài)化合物N2H4 16 g與足量H2O2反應(yīng)生成N2和液態(tài)水，放出QkJ的熱量，則1mol N2H4反應(yīng)放出的熱量=QkJ×[(1mol×32g/mol)/16g]=2QkJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2H4(l) + H2O2(l) = N2(g) + 2H2O(l) △H = - 2Q kJ·mol-1 ；N2H4還可以和O2構(gòu)成清潔高效的燃料電池，若電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，N2H4在負(fù)極上失去電子，堿性條件下生成氮?dú)夂退�，�?fù)極的電極反應(yīng)式為N2H4 - 4e- + 4OH- = N2↑+ 4H2O，故答案為：N2H4(l) + H2O2(l) = N2(g) + 2H2O(l) △H = - 2Q kJ·mol-1 ；N2H4 - 4e- + 4OH- = N2↑+ 4H2O。

（5）3.4 g 氨氣的物質(zhì)的量為0.2mol，恒容條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，

容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的1.2倍，即氣體的物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉?lái)的1.2倍，

2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，

起始（mol） 0.2 0 0

轉(zhuǎn)化（mol） x 0.5x 1.5x

平衡（mol）0.2-x 0.5x 1.5x

(0.2-x+0.5x+1.5x)/ 0.2=1.2，x=0.04mol，所以氨氣的轉(zhuǎn)化率為0.04mol/0.2mol×100％=20.0 %，故答案為：20.0 %。