Question

如圖所示的轉化關系中，已知A是由短周期元素組成的酸式鹽．D、Y、H為氣體，X為無色液體，G和K均是常見的強酸．H與Na₂O₂可發生化合反應，生成的鹽與Ba²⁺反應可生成不溶于稀G的白色沉淀，一個D分子中含有10個電子．

試回答下列問題：
（1）D的電子式為

；
（2）寫出D+H+X→A的化學方程式：

NH₃+SO₂+H₂O═NH₄HSO₃

；
（3）寫出C→H的離子方程式：

SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O

；
（4）寫出D與K反應生成的正鹽的化學式：

（NH₄）₂SO₄

；
（5）已知1mol H（g）完全轉化為I（g）時放熱98.3kJ，則此反應的熱化學方程式為

2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6 kJ?mol^-1

；某條件下，當加入4mol H和2mol Y后，放出314.56kJ的熱時，此時H的轉化率為

80%

；
（6）一定溫度下，有可逆反應：aD（g）+bY（g）?cE（g）+dX（g）．在2L密閉容器中，充入4mol D和5mol Y，有催化劑存在下，2min后反應達到平衡，測得平衡時容器內的壓強比反應前增加了

1

18

．則前2min內用E表示的平均反應速率為

0.5

mol?L^-1?min^-1，平衡時D的濃度為

1

mol?L^-1．

Answer 1

分析：依據無機框圖題，關鍵是找準突破點．X為無色液體，則X應該是水，所以Y是氧氣，B是氫氧化鈉．H與Na₂O₂可發生化合反應，生成的鹽與Ba²⁺反應可生成不溶于稀G的白色沉淀，說明H應該是SO₂．SO₂具有還原性，被過氧化鈉氧化生成硫酸鈉，硫酸鈉和鋇離子反應生成硫酸鋇白色沉淀．SO₂被氧氣氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸，即I是三氧化硫，K是硫酸．一個D分子中含有10個電子，所以D可能是氨氣，則E是NO，F是NO₂，所以G是硝酸．A是由短周期元素組成的酸式鹽，所以A是亞硫酸氫銨，所以B是氫氧化鈉，C是亞硫酸鈉，依據判斷分析回答問題；

解答：解：依據無機框圖題，關鍵是找準突破點．X為無色液體，則X應該是水，所以Y是氧氣，B是氫氧化鈉．H與Na₂O₂可發生化合反應，生成的鹽與Ba²⁺反應可生成不溶于稀G的白色沉淀，說明H應該是SO₂．SO₂具有還原性，被過氧化鈉氧化生成硫酸鈉，硫酸鈉和鋇離子反應生成硫酸鋇白色沉淀．SO₂被氧氣氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸，即I是三氧化硫，K是硫酸．一個D分子中含有10個電子，所以D可能是氨氣，則E是NO，F是NO₂，所以G是硝酸．A是由短周期元素組成的酸式鹽，所以A是亞硫酸氫銨，所以B是氫氧化鈉，C是亞硫酸鈉；
（1）分析可知D為氨氣，電子式為：；故答案為：；
（2）分析可知，D+H+X→A的反應是氨氣和二氧化硫和水反應生成亞硫酸氫銨的反應，化學方程式為：NH₃+SO₂+H₂O═NH₄HSO₃；
故答案為：NH₃+SO₂+H₂O═NH₄HSO₃
（3）C→H是亞硫酸鈉和連鎖反應是二氧化硫、水和硫酸鈉，反應的離子方程式為：SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O；
故答案為：SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O；
（4）D與K反應生成的正鹽是氨氣和硫酸反應生成的硫酸銨，化學式為：（NH₄）₂SO₄；
故答案為：（NH₄）₂SO₄；
（5）1mol H（g）為SO₂ ，完全轉化為I（g）為SO₃時放熱98.3kJ，2mol二氧化硫全部轉化放熱196.6KJ；
反應的熱化學方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6 kJ?mol^-1；
某條件下，當加入4mol H為SO₂ 和2mol Y為O₂后，放出314.56kJ的熱時，依據熱化學方程式計算消耗二氧化硫的物質的量，設為x：
2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6 kJ?mol^-1　
2mol                          196.6KJ
x                             314.56KJ
x=3.2mol，轉化率=

3.2mol

4mol

×100%=80%；
故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-196.6 kJ?mol^-1；80%；
（6）一定溫度下，在2L密閉容器中，充入4mol D和5mol Y，有催化劑存在下，2min后反應達到平衡，測得平衡時容器內的壓強比反應前增加了

1

18

．依據化學平衡三段式列式計算：反應為4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O，設生成一氧化氮物質的量為X
有可逆反應：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）
起始量（mol）  4       5        0        0
變化量（mol）  X     

5

4

X        X      

6

4

X
平衡量（mol） 4-X    5-

5

4

X       X      

6

4

X
測得平衡時容器內的壓強比反應前增加了

1

18

，相同條件下，壓強之比等于物質的量之比，4-X+5-

5

4

X+X+

6

4

X=5+4+（5+4）

1

18

X=2mol，
則前2min內用E表示的平均反應速率=

2mol 2L

2min

=0.5mol/L?min；
平衡時D為NH₃的濃度=

(4-2)mol

2L

1mol/L；
故答案為：0.5；1；

點評：本題考查了物質轉化關系的分析判斷，轉化關系和物質性質、反應現象的理解，找到推斷的突破口是解題關鍵，題目難度中等．