Question

下表所列是元素周期表部分短周期的主族元素

	W	X	Y
R				Z

 
已知R为地壳中含量最多的金属元素。
（1）写出Z的原子结构示意图________。
（2）W与氢原子形成6原子分子的结构简式_______。
（3）超细RX粉末被应用于大规模集成电路领域。其制作原理为R₂Y₃、X₂、W在高温下反应生成两种化合物，这两种化合物均由两种元素组成，且原子个数比均为1∶1；其反应的化学方程式为_______。
（4）X最高价氧化物对应水化物与X气态氢化物反应的生成物溶于水中，所得溶液离子浓度从大到小的顺序是_______。
（5）火箭发动机的燃料胼(N₂H₄)与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。
已知①N₂(g)+2O₂(g)=N₂O₄(l)  △H₁=—195kJ?mol^—1
②N₂H₄(l) +O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)  △H₂=—534.2kJ?mol^—1
写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式______________。
（6）温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.00 mol PCl₅，反应PCl₅(g)PCl₃(g)+Cl₂(g)，经过一段时间（t)后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s	0	50	150	250	350
n(PCl3)/mol	0	0.16	0.19	0.20	0.20

 
相同温度下，起始时向容器中充入1.00 mol PC1₅、0.20 mol PCl₃和0.40 mol Cl₂，反应达到平衡前v(正) _______v(逆）（填“>”或“=”或“<”）；原因是_______。

Answer 1

（15分）
（1）（2分）
（2）CH₂=CH₂ （2分）
（3）Al₂O₃+N₂+3C2AlN+3CO（3分）
（4）c(NO₃^—)＞c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(OH^－) (顺序错,漏均不得分)（2分）
（5）2N₂H₄(l) + N₂O₄(l)= 3N₂(g) + 4H₂O(g) ΔH="—873.4" kJ/mol（3分）
（6） ＜(1分)
因为Qc= ＞K= ；所以逆反应速率大于正反应速率。（2分）

解析试题分析：（1）地壳中含量最多的金属元素是Al，则R、W、X、Y、Z分别是铝、碳、氮、氧、氯，Cl原子核内核电荷数为+17，核外电子层结构为287；（2）碳和氢形成烃，6原子烃分子为乙烯，乙烯的结构简式为CH₂=CH₂；（3）根据题意，Al₂O₃、N₂、C在高温下反应，可以生成AlN、CO，则反应式为Al₂O₃+N₂+3C2AlN+3CO；（4）根据题意，HNO₃与NH₃反应，生成NH₄NO₃，NH₄NO₃是盐，根据电解质的电离、盐类水解规律可知，溶液中c(NO₃^—)＞c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(OH^－)；（5）根据盖斯定律，由②×2—①可得，2N₂H₄(l) + N₂O₄(l)= 3N₂(g) + 4H₂O(g) ΔH="—873.4" kJ/mol；（6）根据图表可知，
PCl₅(g)PCl₃(g) +  Cl₂(g)
各组分的起始浓度（mol?L^—1）       0.50         0          0
各组分的变化浓度（mol?L^—1）       0.10       0.10        0.10
各组分的平衡浓度（mol?L^—1）       0.40       0.10        0.10
平衡时K==
温度不变，平衡常数不变，若起始时充入1.00 mol PC1₅、0.20 mol PCl₃和0.40 mol Cl₂，则三者的起始浓度为0.5mol/L、0.10mol/L、0.20mol/L，Q==>，说明此时反应必须向逆反应方向进行，才能达到该温度下的化学平衡，所以此时逆反应速率大于正反应速率。
考点：考查物质结构和元素周期律、氧化还原反应、质量守恒定律、铝氮碳氧元素及其化合物、盐类水解、电解质溶液中离子浓度大小关系、热化学方程式、盖斯定律、化学平衡的计算与化学反应进行的方向等相关知识。