Question

A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，A、E同主族，A元素的原子半径最小，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y，A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物．回答下列问题：
（1）常温下，X、Y的水溶液的pH均为5．则两种水溶液中由水电离出的H⁺浓度之比是

10^-4：1

．
（2）A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物，受热易分解．写出少量该化合物溶液与足量的Ba（OH）₂溶液反应的离子方程式

Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O

．
（3）A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物浓度为0.1mol/L时，pH最接近

C

．
A．5.6B．7.0   C．8.4D．13.0
（4）在一个装有可移动活塞的容器中进行如下反应：C₂（g）+3A₂（g）2CA₃（g）
△H=-92.4kJ?mol^-1．反应达到平衡后，测得容器中含有C₂　0.5mol，A₂　0.2mol，CA₃　0.2mol，总容积为1.0L．
①如果达成此平衡前各物质起始的量有以下几种可能，其中不合理的是

BC

：
A．C₂　0.6mol，A₂　0.5mol，CA₃　0mol
B．C₂　0mol，A₂　0mol，CA₃　1.2mol
C．C₂　0.6mol/L，A₂　0.5mol/L，CA₃　0.2mol/L
②求算此平衡体系的平衡常数K=

10

；
③如果保持温度和压强不变，向上述平衡体系中加入0.18molC₂，平衡将

逆向

（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．理由是

原平衡体系中，1.0L容器中含有分子0.5mol+0.2mol+0.2mol=0.9mol，当加入N₂，体系瞬间有分子0.9mol+0.18ml=1.08mol，瞬间总体积为1.08×

1.00

0.9

=1.2L，所以：Q=

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

=

( 0.2 1.2 )2

( 0.68 1.2 )( 0.2 1.2 )3

=10.59＞10，平衡逆向移动

．
④已知0.4mol 液态C₂ A₄与足量的液态双氧水反应，生成C₂和水蒸气，放出256.65kJ的热量．写出该反应的热化学方程式

N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，应为C元素；C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y，则C为N元素，对应的盐为硝酸铵；A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物，D应为O元素，A为H元素，E为Na元素，可形成多种氧化物．
（1）酸抑制水的电离，盐水解促进水的电离；
（2）A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物，受热易分解，为NaHCO₃，结合反应物的物质的量书写离子方程式；
（3）A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物为NaHCO₃，水解呈弱碱性；
（4）①根据物质的量的变化量之比等于化学计量数之比判断；
②计算出平衡时各物质的浓度，结合平衡常数表达式计算；
③计算瞬间各物质的浓度幂之积，与平衡常数相比较，进而可判断平衡移动方向；
④根据0.4mol液态N₂H₄放出256.65kJ的热量，计算1molN₂H₄反应放出的热量，即可写出反应的热化学方程式．

解答：解：B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，应为C元素；C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y，则C为N元素，对应的盐为硝酸铵；A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物，D应为O元素，A为H元素，E为Na元素，则
（1）X为HNO₃，抑制水的电离，pH=5时，由水电离产生的c（H⁺）=10^-9mol/L，Y为NH₄NO₃，水解促进水的电离，pH=5时，由水电离产生的c（H⁺）=10^-5mol/L，则两种水溶液中由水电离出的H⁺浓度之比是10^-4：1，故答案为：10^-4：1；
（2）A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物，受热易分解，为NaHCO₃，少量该化合物溶液与足量的Ba（OH）₂溶液反应生成BaCO₃和H₂O，反应的离子方程式为Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O，故答案为：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O；
（3）A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物为NaHCO₃，水解呈弱碱性，选项中只有C符合，故答案为：C；
（4）①A．当N₂反应0.1mol时，H₂反应0.3mol，生成NH₃0.2mol，符合转化关系，故A正确；
B．NH₃反应1mol，应生成H₂1.5mol，与平衡状态不同，故B错误；
C．当N₂反应0.1mol时，H₂反应0.3mol，生成NH₃0.2mol，加上原有NH₃0.2mol，平衡时NH₃应为0.4mol，与平衡状态不同，故C错误；
故答案为：B、C；
②k═

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

=

0．22

0.5×0．23

=10，故答案为：10；
③如果保持温度和压强不变，向上述平衡体系中加入0.18molN₂，
原平衡体系中，1.0L容器中含有分子0.5mol+0.2mol+0.2mol=0.9mol，
当加入N₂，体系瞬间有分子0.9mol+0.18ml=1.08mol，瞬间总体积为1.08×

1.00

0.9

=1.2L，
所以：Q=

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

=

( 0.2 1.2 )2

( 0.68 1.2 )( 0.2 1.2 )3

=10.59＞10，平衡逆向移动，
故答案为：逆向；原平衡体系中，1.0L容器中含有分子0.5mol+0.2mol+0.2mol=0.9mol，当加入N₂，体系瞬间有分子0.9mol+0.18ml=1.08mol，瞬间总体积为1.08×

1.00

0.9

=1.2L，所以：Q=

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

=

( 0.2 1.2 )2

( 0.68 1.2 )( 0.2 1.2 )3

=10.59＞10，平衡逆向移动；
④1molN₂H₄反应放出的热量为

1

0.4

×256.65kJ=641.63kJ，
则反应的热化学方程式为N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ?mol^-1，
故答案为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ?mol^-1

点评：本题考查原子结构与元素周期律知识，题目难度较大，侧重于化学平衡以及反应热的计算，答题时注意把握平衡常数的计算及应用．