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為地殼中含量最多的金屬元素。
（1）寫出Z的原子結構示意圖________。
（2）W與氫原子形成6原子分子的結構簡式_______。
（3）超細RX粉末被應用于大規模集成電路領域。其制作原理為R₂Y₃、X₂、W在高溫下反應生成兩種化合物，這兩種化合物均由兩種元素組成，且原子個數比均為1∶1；其反應的化學方程式為_______。
（4）X最高價氧化物對應水化物與X氣態氫化物反應的生成物溶于水中，所得溶液離子濃度從大到小的順序是_______。
（5）火箭發動機的燃料胼(N₂H₄)與氧化劑N₂O₄反應生成N₂和水蒸氣。
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
寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程式______________。
（6）溫度為T時，向2.0L恒容密閉容器中充入1.00 mol PCl₅，反應PCl₅(g)PCl₃(g)+Cl₂(g)，經過一段時間（t)后達到平衡。反應過程中測定的部分數據見下表：

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

 
相同溫度下，起始時向容器中充入1.00 mol PC1₅、0.20 mol PCl₃和0.40 mol Cl₂，反應達到平衡前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^－) (順序錯,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)
因為Qc= ＞K= ；所以逆反應速率大于正反應速率。（2分）

試題分析：（1）地殼中含量最多的金屬元素是Al，則R、W、X、Y、Z分別是鋁、碳、氮、氧、氯，Cl原子核內核電荷數為+17，核外電子層結構為287；（2）碳和氫形成烴，6原子烴分子為乙烯，乙烯的結構簡式為CH₂=CH₂；（3）根據題意，Al₂O₃、N₂、C在高溫下反應，可以生成AlN、CO，則反應式為Al₂O₃+N₂+3C2AlN+3CO；（4）根據題意，HNO₃與NH₃反應，生成NH₄NO₃，NH₄NO₃是鹽，根據電解質的電離、鹽類水解規律可知，溶液中c(NO₃^—)＞c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(OH^－)；（5）根據蓋斯定律，由②×2—①可得，2N₂H₄(l) + N₂O₄(l)= 3N₂(g) + 4H₂O(g) ΔH="—873.4" kJ/mol；（6）根據圖表可知，
PCl₅(g)PCl₃(g) +  Cl₂(g)
各組分的起始濃度（mol?L^—1）       0.50         0          0
各組分的變化濃度（mol?L^—1）       0.10       0.10        0.10
各組分的平衡濃度（mol?L^—1）       0.40       0.10        0.10
平衡時K==
溫度不變，平衡常數不變，若起始時充入1.00 mol PC1₅、0.20 mol PCl₃和0.40 mol Cl₂，則三者的起始濃度為0.5mol/L、0.10mol/L、0.20mol/L，Q==>，說明此時反應必須向逆反應方向進行，才能達到該溫度下的化學平衡，所以此時逆反應速率大于正反應速率。