Question

X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數(shù)之和為16．X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在常溫下都是無色氣體，在適當(dāng)條件下可發(fā)生如下變化：
一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，B、C兩種分子中的電子數(shù)均等于10．請回答下列問題：
（1）X元素在周期表中的位置是

第2周期VIA族

．
（2）分析同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，發(fā)現(xiàn)B、C物質(zhì)沸點反常，這是因為它們的分子之間存在

氫鍵

．
（3）①C在一定條件下反應(yīng)生成A的化學(xué)方程式是

4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O

．
②X、Y、Z三種元素可組成一種強(qiáng)酸W，C在適當(dāng)條件下被W吸收生成一種鹽．該鹽的水溶液pH

小于

 7（填“大于”、“小于”、“等于”），其原因是（寫出離子方程式）

NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺

．
（4）已知Y單質(zhì)與Z單質(zhì)生成C的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，△H＜0．將等物質(zhì)的量的Y、Z兩種單質(zhì)充入一密閉容器中，在適當(dāng)催化劑和恒溫、恒壓條件下反應(yīng)．下列說法正確的有

ad

．
a．達(dá)到化學(xué)平衡時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等
b．反應(yīng)過程中，Y單質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)始終為50%
c．達(dá)到化學(xué)平衡時，Y、Z兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比為1：1
d．達(dá)到化學(xué)平衡的過程中氣體平均相對分子質(zhì)量減小
e．達(dá)到化學(xué)平衡后，升高溫度，C的體積分?jǐn)?shù)增大．

Answer 1

分析：X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數(shù)之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在常溫下都是無色氣體，一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，B、C兩種分子中的電子數(shù)均等于10，則Z為H，C為NH₃，B為H₂O，所以X為O，Y為N，X與Y反應(yīng)生成A，即A為NO．
（1）N元素的質(zhì)子數(shù)為7；
（2）根據(jù)氫鍵對物質(zhì)的熔沸點的影響來分析；
（3）氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO和水；硝酸與氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，水解顯酸性；
（4）根據(jù)N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃ △H＜0，結(jié)合化學(xué)平衡的移動及平衡狀態(tài)的判斷來分析．

解答：解：X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數(shù)之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在常溫下都是無色氣體，一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，B、C兩種分子中的電子數(shù)均等于10，則Z為H，C為NH₃，B為H₂O，所以X為O，Y為N，X與Y反應(yīng)生成A，即A為NO．
（1）N元素的質(zhì)子數(shù)為7，位于第2周期VIA族，故答案為：第2周期VIA族；
（2）因水分子、氨氣分子中含有氫鍵，則它們的熔沸點較高，故答案為：氫鍵；
（3）①氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO和水，則反應(yīng)為4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O；
②硝酸與氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，水解顯酸性，pH＜7，水解反應(yīng)為NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺，故答案為：小于；NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺；
（4）由N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃ △H＜0，
a．由化學(xué)平衡的特征可知，達(dá)到化學(xué)平衡時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，故a正確；
b．等物質(zhì)的量的Y、Z兩種單質(zhì)反應(yīng)，反應(yīng)過程中達(dá)到平衡時Y的轉(zhuǎn)化未知，則Y單質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)不確定，不一定為
50%，故b錯誤；
c．Y、Z以1：3的體積比轉(zhuǎn)化，則達(dá)到化學(xué)平衡時，Y、Z兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比不能為1：1，故c錯誤；
d．由質(zhì)量守恒可知，質(zhì)量不變，但反應(yīng)中氣體的物質(zhì)的量減小，則由M=

m

n

可知達(dá)到化學(xué)平衡的過程中氣體平均相對分子質(zhì)量減小，故d正確；
e．反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度逆向移動，則達(dá)到化學(xué)平衡后，升高溫度，C的體積分?jǐn)?shù)減小，故e錯誤；
故選ad．

點評：本題為綜合性題，考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、化學(xué)平衡、水解等主要知識點，難度較大，根據(jù)信息來推斷元素是解答本題的關(guān)鍵．