Question

X、Y、Z、W、E五種短周期元素在元素周期表的位置如圖．其中W的原子序數(shù)是Y的2倍．

X	E	Y
Z		W

（1）能證明X、Z兩元素非金屬性強(qiáng)弱的離子方程式為

 

（2）-定條件下，在恒容容器中，充人一定量的WY₂（g）和XY （g），發(fā)生反應(yīng)：WY₂（g）+2XY（g）?2XY₂（g）+W（l）．T₁℃時(shí)，各物質(zhì)的平衡濃度如下表：
①若溫度升高到 T₂℃時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)為6.64，則該反應(yīng)的逆反應(yīng)為

 

反應(yīng)
（填“吸熱”或“放熱”）．

②其他條件不變，若該反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，平衡時(shí)XY的轉(zhuǎn)化率a₂

 

a₁（T₁℃時(shí)的轉(zhuǎn)化率）（填“＜”“＞”“=”）
（3）室溫下，Mg（OH）₂飽和溶液

 

（填“能”或“不能”）使石蕊試液變藍(lán)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明原因（已知：K_sp[Mg（OH）₂]=4.0×10^-12，lg5=0.7）．答
（4）化學(xué)反應(yīng)E₂+3H₂?2EH₃；△H＜0在工業(yè)生產(chǎn)中有重要的地位，若要提高E₂的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是

 

（填字母代號(hào)）
a．升高溫度    b．加催化劑    c．增加H₂的濃度    d．分離出EH₃
一定條件下，1molE₂與3molH₂在密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡，E₂的轉(zhuǎn)化率為25%且放出23．lkJ能量，則該條件下反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．
（5）電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染，其原理如圖所示．其中B為電源的

 

極，其電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,熱化學(xué)方程式,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),電解原理

專(zhuān)題：

分析：X、Y、Z、W、E五種短周期元素在元素周期表的位置如圖，則X、E、Y處于第二周期，Z、W處于第三周期；W的原子序數(shù)是Y的2倍，設(shè)Y的原子序數(shù)為x，則Y的原子序數(shù)為：x+8=2x，解得：x=8．則Y為O元素、W為S元素，結(jié)合各元素在周期表中的相對(duì)位置可知，E為N元素、X為C元素、Z為Si元素，
（1）非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)；
（2）①計(jì)算出T₁℃時(shí)的平衡常數(shù)，然后判斷該反應(yīng)熱；
②根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響判斷轉(zhuǎn)化率大�。�
（3）根據(jù)氫氧化鎂的溶度積計(jì)算出飽和溶液中氫氧根離子濃度，然后判斷溶液是否變藍(lán)；
（4）根據(jù)合成氨反應(yīng)原理及影響化學(xué)平衡的因素判斷；計(jì)算出1mol氮?dú)馔耆�反�?yīng)放出的熱量，然后寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)電解原理、原電池工作原理判斷兩極，然后寫(xiě)出電極反應(yīng)式．

解答： 解：X、Y、Z、W、E五種短周期元素在元素周期表的位置如圖，則X、E、Y處于第二周期，Z、W處于第三周期；W的原子序數(shù)是Y的2倍，設(shè)Y的原子序數(shù)為x，則Y的原子序數(shù)為：x+8=2x，解得：x=8．則Y為O元素、W為S元素，結(jié)合各元素在周期表中的相對(duì)位置可知，E為N元素、X為C元素、Z為Si元素，
（1）最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，則非金屬性越強(qiáng)，根據(jù)反應(yīng)SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-可以證明C的非金屬性大于Si，
故答案為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（2）①T₁℃時(shí)K=

(0.2)2

0.1×(0.3)2

=4.44，由T₂℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為6.64，可知升高溫度，平衡正向移動(dòng)，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：放熱；
②該反應(yīng)的正反應(yīng)為體積縮小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向著正向移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率增大，即：a₂＞a₁，
故答案為：＞；
（3）K_sp[Mg（OH）₂]=c（OH^-）²?c（Mg²⁺）=4.0×10^-12，設(shè)c（Mg²⁺）為x，則K_sp=c（OH^-）²?c（Mg²⁺）=x³=4.0×10^-12，x=

3	Ksp 4

=10^-4mol/L，c（OH^-）=2x=2×10^-4mol/L，pH=10.3，溶液顯示堿性，故可以變藍(lán)，
故答案為：能；c（OH^-）=2×10^-4mol/L，pH=10.3，故可以變藍(lán)；
（4）E₂為N₂，化學(xué)反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃；△H＜0，若要提高氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率，需要使反應(yīng)向著正向移動(dòng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則需要降低溫度，也可以分離出氨氣，還可以增加氫氣的濃度，所以cd正確；
1molN₂與3molH₂在密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡，N₂的轉(zhuǎn)化率為25%且放出23．lkJ能量，則1mol氮?dú)馔耆�反�?yīng)放出的熱量為：23.1kJ×4=92.4kJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，
故答案為：cd；N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol；
（5）由圖示知在Ag-Pt電極上NO₃^-發(fā)生還原反應(yīng)，因此Ag-Pt電極為陰極，則B為負(fù)極，A為電源正極；在陰極反應(yīng)是NO₃^-得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成N₂，利用電荷守恒與原子守恒知有H₂O參與反應(yīng)且有水生成，所以陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-，
故答案為：負(fù)極；2NO₃^-+6H₂O+10e^-=N₂↑+12OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，題目難度中等，試題涉及元素推斷、電解原理與原電池工作原理、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、難溶物溶度積的計(jì)算、化學(xué)平衡及其影響等知識(shí)，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力．