Question

【题目】短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大，其中X的单质是密度最小的气体，Z是同周期中原子半径最大的元素，Y与Q同主族，且Q的原子序数是Y的两倍。回答下列问题：

(1)Z的原子结构示意图为__________，R在元素周期表中的位置是______________。

(2)Z的最高价氧化物对应水化物所含化学键类型是_______________。Q、R的最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是__________(填化学式)。

(3)由X和Y可以形成一种液态化合物T，T分子含18个电子，则其电子式为_______。将Q的低价氧化物通入T可以生成一种强酸，反应的化学方程式为___________________。

(4)氮元素的一种氢化物M，M分子含18个电子，用惰性电极，M、氧气和Z的最高价氧化物对应水化物的溶液设计一个燃料电池，则M发生的电极反应式为______________________。

(5)在2 L密闭容器中分别充入4 mol A气体和6 mol B气体，在一定条件下发生反应：4A(g)＋5B(g)4C(g)＋xD(g)，5min后达到平衡状态，经测定B的转化率为75%，D的浓度为2.7 mol·L－1。则x＝_______；A在平衡混合物中的体积分数为________；从反应开始至平衡时，以C的浓度变化表示该反应的平均速率v(C)＝_____________。

Answer 1

【答案】 第三周期ⅦA族 离子键、(极性)共价键 HClO4 SO2＋H2O2==H2SO4 N2H4—4e－ +4OH- =N2+4H2O 6 3.7% 0.36 mol/(L·min)

【解析】

短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大，其中X的单质是密度最小的气体，则X是H；Z是同周期中原子半径最大的元素，则Z是Na；Y与Q同主族，且Q的原子序数是Y的两倍，则Y是O，Q是S；综上，R是Cl。

(1) Z是Na，Na的原子序数为11，原子结构示意图为。R是Cl ，Cl的原子序数是17，在元素周期表中的位置是第三周期ⅦA族；

(2) Na的最高价氧化物对应水化物是NaOH，是离子化合物，所含化学键类型是离子键、(极性)共价键。非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性：S<Cl，则最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是HClO4；

(3)由H和O形成一种18个电子的液态化合物H2O2，是共价化合物，H2O2电子式为。将S的低价氧化物SO2，通入H2O2可以生成强酸H2SO4，反应的化学方程式为SO2＋H2O2==H2SO4；

(4)氮元素含18个电子的氢化物N2H4，用惰性电极，N2H4、氧气和NaOH溶液组成的燃料电池，N2H4极化合价升高失去电子发生氧化反应，电极反应式为N2H4—4e－ +4OH- =N2+4H2O；

(5) 5min后达到平衡状态，经测定B的转化率为75%，则△n（B）=6 mol75%=4.5 mol，△c（B）===2.25 mol·L－1，△c（D）=2.7 mol·L－1。由物质的量变化量之比等于化学计量数之比得，B与D物质的量变化量之比5:6，则x＝6。

4A(g)＋5B(g)4C(g)＋6D(g)

n起始（mol） 4 6 0 0

△n（mol） 3.6 4.5 3.6 5.4

n平衡（mol） 0.4 1.5 3.6 5.4

A在平衡混合物中的体积分数=3.7%。

从反应开始至平衡时，以C的浓度变化表示该反应的平均速率v(C)＝==0.36 mol/(L·min)。