Question

（2011?西城區一模）Q、W、X、Y、Z是5種短周期元素，原子序數逐漸增大，Q與W組成的化合物是一種溫室氣體，W與Y、X與Y組成的化合物是機動車排出的大氣污染物，Y和Z能形成原子個數比為1：1和1：2的兩種離子化合物．
（1）W在元素周期表中的位置是

第二周期IVA族

，Z₂Y的電子式是

．
（2）工業合成XQ₃是放熱反應．下列措施中，既能加快反應速率，又能提高原料轉化率的是

d

．
a．升高溫度                   b．加入催化劑
c．將XQ₃及時分離出去        d．增大反應體系的壓強
（3）2.24L（標準狀況）XQ₃被200mL 1mol/L QXY₃溶液吸收后，所得溶液中離子濃度從大到小的順序是

c（NO₃^-）＞c（H⁺）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）

．
（4）WQ₄Y與Y₂的反應可將化學能轉化為電能，其工作原理如圖所示，a極的電極反應式是

CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O

．

（5）已知：W（s）+Y₂ （g）=WY₂（g）△H=-393.5kJ/mol      WY（g）+

1

2

Y₂ （g）=WY₂（g）△H=-283.0kJ/mol
24g W與一定量的Y₂反應，放出熱量362.5kJ，所得產物的物質的量之比是

n（CO₂）：n（CO）=1：3

．
（6）X和Z組成的一種離子化合物，能與水反應生成兩種堿，該反應的化學方程式是

Na₃N+4H₂O=3NaOH+NH₃?H₂O

．

Answer 1

分析：Q、W、X、Y、Z是5種短周期元素，W與Y、X與Y組成的化合物是機動車排出的大氣污染物，機動車排出的大氣污染物常見的有CO和NO，W、X、Y原子序數依次增大，則W為C元素，X為N元素，Y為O元素；Q與W組成的化合物是具有溫室效應的氣體，為CH₄氣體，則Q為H元素；Y和Z能形成原子個數比為1：1和1：2的兩種離子化合物，應為Na₂0和Na₂O₂兩種化合物，則Z為Na元素．
（1）W為C元素，有2個電子層，最外層電子數為4；Na₂O，由鈉離子與氧離子構成；
（2）工業合成NH₃是體積減小的放熱反應，根據外界條件對平衡的影響判斷；
（3）溶液相當于含有0.1molHNO₃與0.1molNH₄NO₃混合，銨根離子水解不大，溶液呈酸性；
（4）由圖可知，電子從a極流出，a極為原電池負極，負極發生氧化反應，CH₄O在負極上放電；
（5）利用蓋斯定律寫出生成一氧化碳的熱化學反應方程式，根據熱量判斷生成的氣體，利用反應熱及碳的物質的量列方程計算；
（6）X和Z組成的一種離子化合物，能與水反應生成兩種堿，該化合物為Na₃N，與水反應生成氫氧化鈉與一水合氨．

解答：解：Q、W、X、Y、Z是5種短周期元素，W與Y、X與Y組成的化合物是機動車排出的大氣污染物，機動車排出的大氣污染物常見的有CO和NO，W、X、Y原子序數依次增大，則W為C元素，X為N元素，Y為O元素；Q與W組成的化合物是具有溫室效應的氣體，為CH₄氣體，則Q為H元素；Y和Z能形成原子個數比為1：1和1：2的兩種離子化合物，應為Na₂0和Na₂O₂兩種化合物，則Z為Na元素．故Q為H元素，W為C元素，X為N元素，Y為O元素，Z為Na元素．
（1）W為C元素，有2個電子層，最外層電子數為4，位于周期表第二周期IVA族；Z₂Y是Na₂O，由鈉離子與氧離子構成，電子式是，
故答案為：第二周期IVA族；；
（2）工業合成NH₃是體積減小的放熱反應．下列措施中，既能加快反應速率，又能提高原料轉化率的是
a．升高溫度，反應加快，平衡向吸熱方向移動，即向逆反應移動，原料轉化率降低，故a不符合；
b．加入催化劑，增大反應速率，平衡不移動，原料轉化率不變，故b不符合；
c．將XQ₃及時分離出去，反應速率減小，平衡向正反應移動，原料轉化率增大，故c不符合；
d．增大反應體系的壓強，反應速率加快，平衡向正反應移動，原料轉化率增大，故d符合．
故選：d；
（3）2.24L（標準狀況）NH₃為0.1mol，200mL1mol/L HNO₃溶液含有HNO₃0.2mol，氨氣被硝酸溶液吸收，溶液相當于含有0.1molHNO₃與0.1molNH₄NO₃混合，銨根離子水解不大，溶液呈酸性，所得溶液中離子濃度從大到小的順序是c（NO₃^-）＞c（H⁺）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NO₃^-）＞c（H⁺）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）；
（4）由圖可知，電子從a極流出，a極為原電池負極，負極發生氧化反應，CH₄O在負極上放電，電極反應式為CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；
（5）已知：①C（s）+O₂ （g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol；
②CO（g）+

1

2

O₂ （g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol；
由①-②得，C（s）+

1

2

O₂ （g）=CO（g）△H=-110kJ/mol；
24gC的物質的量為2mol，與一定量的O₂反應，若只生成二氧化碳，放出熱量為393.5kJ/mol×2mol=787kJ；若只生成一氧化碳，放出熱量為110kJ/mol×2mol=220kJ，實際放出熱量362.5kJ，故生成二氧化碳與一氧化碳，令生成二氧化碳xmol，一氧化碳ymol，所以x+y=2，393.5x+110y=362.5，解得x=0.5，y=1.5，所以n（CO₂）：n（CO）=1：3，
故答案為：n（CO₂）：n（CO）=1：3；
（6）X和Z組成的一種離子化合物，能與水反應生成兩種堿，該化合物為Na₃N，該反應的化學方程式是Na₃N+4H₂O=3NaOH+NH₃?H₂O，
故答案為：Na₃N+4H₂O=3NaOH+NH₃?H₂O．

點評：本題考查元素化合物的推斷、常用化學用語、鹽類水解、原電池、反應熱等，題目有一定的難度，本題的關鍵是正確推斷元素的種類，注意（6）與水的反應為氮化物的水解反應．