Question

W、X、Y、Z、M、Q均为除稀有气体外分布在3个不同短周期元素，其原子序数依次增大，X的最外层电子数是W的4倍，Z与M的最低负化合价相同，X、M在周期表中位置如图所示．
（1）Q在周期表中的位置为

 

；
（2）Z与W形成的4核分子的结构式为

 

；
（3）由W、Y、Z、M组成的离子化合物在溶液中相互反应的离子方程式为：

 

．
（4）W₂与Z₂反应生成化合物甲，W₂与Q₂反应生成化合物乙．
已知反应：乙（g）+Z₂（g）→甲（g）+Q₂（g），每生成1mol Q₂放热57.8kJ．写出该反应的热化学方程式：

 

；
（5）X、Y可分别与Z以原子个数比1：1形成化合物丙和丁．在催化剂存在条件下，丙与丁发生可逆反应，生成单质Y₂和另一种化合物戊．写出该反应的化学方程式：

 

，该反应的平衡常数表达式为

 

；
（6）将1mol丙气体和1mol丁气体充入一装有催化剂的恒压容器中，充分反应达平衡后：
①若气体体积较原来减少20%，则丁的转化率为

 

；
②若仅将压强缩小为原来的一半，再次达平衡后，混合气体中丁的体积分数将

 

（填变大、变小或不变）．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用,热化学方程式,化学平衡常数的含义,化学平衡的计算

专题：化学反应中的能量变化,元素周期律与元素周期表专题,化学平衡专题

分析：W、X、Y、Z、M、Q均为除稀有气体外的短周期元素，其原子序数依次增大，X的最外层电子数是W的4倍，则W最外层电子数只能为1，X的最外层电子数为4，由X、M元素在周期表中的位置可知，X处于第二周期，故X为C元素、M为S元素；Z与M的最低负化合价相同，二者为同主族元素，可推知Z为O元素；结合原子序数可知Y为N、Q为Cl；由于元素分布在3个不同短周期，推知W为H，据此解答．

解答： 解：W、X、Y、Z、M、Q均为除稀有气体外的短周期元素，其原子序数依次增大，X的最外层电子数是W的4倍，则W最外层电子数只能为1，X的最外层电子数为4，由X、M元素在周期表中的位置可知，X处于第二周期，故X为C元素、M为S元素；Z与M的最低负化合价相同，二者为同主族元素，可推知Z为O元素；结合原子序数可知Y为N、Q为Cl；由于元素分布在3个不同短周期，推知W为H，
（1）Q为Cl，原子核外有3个电子层，最外层电子数为7，在周期表中的位置为第三周期第VIIA族，
故答案为：第三周期第VIIA族；
（2）O与H形成的4核分子为H₂O₂，分子中O原子之间形成1对共用电子对、O原子与H原子之间形成1度共用电子对，故其结构式为H-O-O-H，
故答案为：H-O-O-H；
（3）由H、N、O、S组成的离子化合物在溶液中相互反应，应为NH₄HSO₃[或（NH₄）₂SO₄]与NH₄HSO₄，二者反应离子方程式为：HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O或SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案为：HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O或SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
（4）H₂与O₂反应生成化合物甲为H₂O，H₂与Cl₂反应生成化合物乙为HCl，已知：HCl（g）+O₂（g）→H₂O（g）+Cl₂（g），每生成1mol Cl₂放热57.8kJ，则该反应的热化学方程式为：2HCl（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）+Cl₂（g）△H=-57.8 kJ/mol，
故答案为：2HCl（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）+Cl₂（g）△H=-57.8 kJ/mol；
（5）C、N可分别与O以原子个数比1：1形成化合物丙和丁，则丙为CO、丁为NO，在催化剂存在条件下，丙与丁发生可逆反应，生成单质N₂和另一种化合物戊，根据元素守恒及电子转移守恒可知戊为CO₂，该反应的化学方程式：2CO+2NON₂+2CO₂，该反应的平衡常数表达式k=

c(N2)?c2(CO2)

c2(CO)?c2(NO)

，
故答案为：2CO+2NON₂+2CO₂；

c(N2)?c2(CO2)

c2(CO)?c2(NO)

；
（6）将1molCO气体和1molNO气体充入一装有催化剂的恒压容器中，充分反应达平衡后：
①若气体体积较原来减少20%，则混合气体减少物质的量=（1mol+1mol）×20%=0.4mol，则：
2CO+2NON₂+2CO₂   气体物质的量减少
    2                          1
    n（NO）                      0.4mol
故n（NO）=

0.4mol×2

1

=0.8mol，
则NO的转化率=

0.8mol

1mol

×100%=80%，
故答案为：80%；
②若仅将压强缩小为原来的一半，平衡向逆反应方向移动，混合气体每增大1mol，NO物质的量增大2mol，故再次达平衡后，混合气体中NO的体积分数将变大，
故答案为：变大．

点评：本题考查元素化合物推断、结构式、离子方程式、热化学方程式、化学平衡常数、化学平衡计算等，推断元素是解题的关键，根据最外层电子数关系确定X为突破口，难度中等．