Question

W、X、Y、Z、M、Q均為除稀有氣體外分布在3個(gè)不同短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，X的最外層電子數(shù)是W的4倍，Z與M的最低負(fù)化合價(jià)相同，X、M在周期表中位置如圖所示．
（1）Q在周期表中的位置為

 

；
（2）Z與W形成的4核分子的結(jié)構(gòu)式為

 

；
（3）由W、Y、Z、M組成的離子化合物在溶液中相互反應(yīng)的離子方程式為：

 

．
（4）W₂與Z₂反應(yīng)生成化合物甲，W₂與Q₂反應(yīng)生成化合物乙．
已知反應(yīng)：乙（g）+Z₂（g）→甲（g）+Q₂（g），每生成1mol Q₂放熱57.8kJ．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

；
（5）X、Y可分別與Z以原子個(gè)數(shù)比1：1形成化合物丙和丁．在催化劑存在條件下，丙與丁發(fā)生可逆反應(yīng)，生成單質(zhì)Y₂和另一種化合物戊．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為

 

；
（6）將1mol丙氣體和1mol丁氣體充入一裝有催化劑的恒壓容器中，充分反應(yīng)達(dá)平衡后：
①若氣體體積較原來(lái)減少20%，則丁的轉(zhuǎn)化率為

 

；
②若僅將壓強(qiáng)縮小為原來(lái)的一半，再次達(dá)平衡后，混合氣體中丁的體積分?jǐn)?shù)將

 

（填變大、變小或不變）．

Answer 1

考點(diǎn)：元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)平衡專題

分析：W、X、Y、Z、M、Q均為除稀有氣體外的短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，X的最外層電子數(shù)是W的4倍，則W最外層電子數(shù)只能為1，X的最外層電子數(shù)為4，由X、M元素在周期表中的位置可知，X處于第二周期，故X為C元素、M為S元素；Z與M的最低負(fù)化合價(jià)相同，二者為同主族元素，可推知Z為O元素；結(jié)合原子序數(shù)可知Y為N、Q為Cl；由于元素分布在3個(gè)不同短周期，推知W為H，據(jù)此解答．

解答： 解：W、X、Y、Z、M、Q均為除稀有氣體外的短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，X的最外層電子數(shù)是W的4倍，則W最外層電子數(shù)只能為1，X的最外層電子數(shù)為4，由X、M元素在周期表中的位置可知，X處于第二周期，故X為C元素、M為S元素；Z與M的最低負(fù)化合價(jià)相同，二者為同主族元素，可推知Z為O元素；結(jié)合原子序數(shù)可知Y為N、Q為Cl；由于元素分布在3個(gè)不同短周期，推知W為H，
（1）Q為Cl，原子核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為7，在周期表中的位置為第三周期第VIIA族，
故答案為：第三周期第VIIA族；
（2）O與H形成的4核分子為H₂O₂，分子中O原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)、O原子與H原子之間形成1度共用電子對(duì)，故其結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H，
故答案為：H-O-O-H；
（3）由H、N、O、S組成的離子化合物在溶液中相互反應(yīng)，應(yīng)為NH₄HSO₃[或（NH₄）₂SO₄]與NH₄HSO₄，二者反應(yīng)離子方程式為：HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O或SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案為：HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O或SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
（4）H₂與O₂反應(yīng)生成化合物甲為H₂O，H₂與Cl₂反應(yīng)生成化合物乙為HCl，已知：HCl（g）+O₂（g）→H₂O（g）+Cl₂（g），每生成1mol Cl₂放熱57.8kJ，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2HCl（g）+

1

2

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

1

2

O₂（g）=H₂O（g）+Cl₂（g）△H=-57.8 kJ/mol；
（5）C、N可分別與O以原子個(gè)數(shù)比1：1形成化合物丙和丁，則丙為CO、丁為NO，在催化劑存在條件下，丙與丁發(fā)生可逆反應(yīng)，生成單質(zhì)N₂和另一種化合物戊，根據(jù)元素守恒及電子轉(zhuǎn)移守恒可知戊為CO₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CO+2NON₂+2CO₂，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式k=

c(N2)?c2(CO2)

c2(CO)?c2(NO)

，
故答案為：2CO+2NON₂+2CO₂；

c(N2)?c2(CO2)

c2(CO)?c2(NO)

；
（6）將1molCO氣體和1molNO氣體充入一裝有催化劑的恒壓容器中，充分反應(yīng)達(dá)平衡后：
①若氣體體積較原來(lái)減少20%，則混合氣體減少物質(zhì)的量=（1mol+1mol）×20%=0.4mol，則：
2CO+2NON₂+2CO₂   氣體物質(zhì)的量減少
    2                          1
    n（NO）                      0.4mol
故n（NO）=

0.4mol×2

1

=0.8mol，
則NO的轉(zhuǎn)化率=

0.8mol

1mol

×100%=80%，
故答案為：80%；
②若僅將壓強(qiáng)縮小為原來(lái)的一半，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體每增大1mol，NO物質(zhì)的量增大2mol，故再次達(dá)平衡后，混合氣體中NO的體積分?jǐn)?shù)將變大，
故答案為：變大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查元素化合物推斷、結(jié)構(gòu)式、離子方程式、熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡計(jì)算等，推斷元素是解題的關(guān)鍵，根據(jù)最外層電子數(shù)關(guān)系確定X為突破口，難度中等．