Question

A、B、D、E四种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大．A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等．B、D、E三种元素在周期表中的相对位置如图①所示，只有E元素的单质能与水反应生成两种酸．甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成，其中只有M分子同时含有三种元素；W为A、B两元素组成的10电子分子，溶于水显碱性；甲、乙为非金属单质；X分子含有10个电子，常温下为无色液体．它们之间的转化关系如图②所示．请回答下列问题：

（1）Z的化学式为

 

（2）乙的电子式为

 

．
（3）惰性电极电解NaE溶液的离子方程式为

 

．
（4）W与甲反应方程式为

 

．
（5）将一定量的A₂、B₂的混合气体放入1L密闭容器中，在500℃、2×10⁷Pa下达到平衡．测得平衡气体的总物质的量为0.50mol，其中A₂为0.3mol，B₂为0.1mol．则该条件下A₂的平衡转化率为

 

，该温度下的平衡常数为

 

（结果保留3位有效数字）．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,无机物的推断

专题：推断题,元素周期律与元素周期表专题

分析：A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等，判断为H元素，B、D、E三种元素在周期表中相对位置如表①所示，应为二三周期的元素，只有E元素的单质能与水反应生成两种酸，结合物质性质和结构判断E为Cl元素；所以B为N元素，D为氧元素；甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成，其中只有M分子同时含有三种元素依据转化关系推断为HNO₃；判断Z为NO₂，Y为NO，甲、乙为非金属单质，甲为O₂，乙为N₂；X分子中含有10个电子判断X为H₂O，W为A、B两元素组成的10电子分子，溶于水显碱性，判断为NH₃，据此答题；

解答： 解：A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等，判断为H元素，B、D、E三种元素在周期表中相对位置如表①所示，应为二三周期的元素，只有E元素的单质能与水反应生成两种酸，结合物质性质和结构判断E为Cl元素；所以B为N元素，D为氧元素；甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成，其中只有M分子同时含有三种元素依据转化关系推断为HNO₃；判断Z为NO₂，Y为NO，甲、乙为非金属单质，甲为O₂，乙为N₂；X分子中含有10个电子判断X为H₂O，W为A、B两元素组成的10电子分子，溶于水显碱性，判断为NH₃，
（1）由上面的分析可知，Z为二氧化氮，化学式为NO₂，故答案为：NO₂；
（2）乙为氮气，它的电子式为 ，故答案为：；
（3）惰性电极电解NaCl溶液的离子方程式为 2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（4）W为NH₃，甲为氧气，根据图②可知，它们生成氮气和水，所以反应方程式为4NH₃+3O₂

催化剂 .

△

2N₂+6H₂O，故答案为：4NH₃+3O₂

催化剂 .

△

2N₂+6H₂O；
（5）依据推断可知A为氢元素，B为氮元素；将一定量的A₂、B₂混合气体放入1L密闭容器中，在500℃、2×10?Pa下达到平衡．反应为N₂+3H₂=2NH₃，测得平衡时混合气体的总物质的量为0.5mol，其中H₂为0.3mol，N₂为0.1mol．平衡混合物NH₃为0.1mol，
               N₂ +3H₂=2NH₃，
起始量（mol）  0.15 0.45   0
变化量（mol ） 0.05  0.15  0.1
平衡量（mol） 0.1  0.3    0.1 
则该条件下氢气的转化率=

0.15mol

0.45mol

×100%=33.3%；
平衡浓度为：c（N₂）=0.1mol/L c（H₂）=0.3mol/L  c（NH₃）=0.1mol/L；
平衡常数K=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

=

0．12

0.1×0．33

=3.7；
故答案为：33.3%；  3.7；

点评：本题考查了物质性质的分析判断，物质转化的推断方法和物质性质的应用，化学平衡计算、电解池原理的应用是解题关键，题目难度中等．