Question

【題目】X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數之和為16。X、Y、Z三種元素常見單質在常溫下都是無色氣體，在適當條件下可發生如下圖所示變化：

已知一個B分子中含有的Z元素的原子個數比C分子中的少一個。

請回答下列問題：

(1)Y元素在周期表中的位置是______；X、Y原子半徑的大小：X______Y(填“>”、“<”或“=”)

(2)X的單質與Z的單質可制成新型的化學電源（KOH溶液作電解質溶液），兩個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電，則正極通入______（填物質名稱）；負極電極反應式為______。

(3)C在一定條件下反應生成A的化學方程式是___________________。

(4)已知Y的單質與Z的單質生成C的反應是可逆反應，△H＜0．將等物質的量的Y、Z的單質充入一密閉容器中，在適當催化劑和恒溫、恒壓條件下反應。下列說法中，正確的是______（填寫下列各項的序號）。

a.達到化學平衡的過程中，混合氣體平均相對分子質量減小

b.反應過程中，Y的單質的體積分數始終為50%

c.達到化學平衡時，Y、Z的兩種單質在混合氣體中的物質的量之比為1：1

d. 達到化學平衡時，正反應速率與逆反應速率相等

Answer 1

【答案】 第2周期，VA族 < 氧氣 H2+2OH-=2H2O+2e- 4NH3+5O2=4NO+6H2O b d

【解析】X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數之和為16．X、Y、Z三種元素常見單質在常溫下都是無色氣體；短周期中形成無色氣體單質的只有H2、N2、O2(稀有氣體除外)，(2)中X的單質與Z的單質可制成新型的化學電源(KOH溶液作電解質溶液)，判斷為氫氧燃料電池，X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數之和為16，XZ為O2、H2結合轉化關系判斷，Y原子序數為7，X為N元素，X+Z=B；Z+Y=A，一個B分子中含有的Z原子個數比C分子中少1個，說明Z元素為H，則X、Y、Z分別為O、N、H，A、B、C分別為NO、H2O、NH3；

(1)Y為氮元素，元素周期表中位于第2周期，VA族；同周期元素從左到右，原子序數逐漸增大，原子半徑逐漸減小，因此O、N原子半徑的大小：O＜N，故答案為：2周期，VA族；＜；

(2)X的單質與Z的單質可制成新型的化學電源(KOH溶液作電解質溶液)，兩個電極均由多孔性碳制成，是氫氧燃料電池，負極為氫氣發生氧化反應，電極反應為H2+2OH--2e-=2H2O；正極發生還原反應，通入的是氧氣，故答案為：氧氣；H2+2OH--2e-=2H2O；

(3)C為NH3在一定條件下反應生成A為NO，是氨氣的催化氧化，反應的化學方程式：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案為：4NH3+5O24NO+6H2O；

(4)Y的單質(N2)與Z的單質(H2)生成C(NH3)的反應是可逆反應，△H＜0，反應為：N2+3H22NH3；，△H＜0；

a、達到化學平衡的過程中，氣體質量不變，氣體物質的量減小，所以混合氣體平均相對分子質量增大，故a錯誤；b、將等物質的量的Y(N2)、Z(H2)的單質充入一密閉容器中，在適當催化劑和恒溫、恒壓條件下反應，設起始量都為1mol，則

N2+3H22NH3

起始量 110

變化量 x3x2x

平衡量 1-x 1-3x2x

所以氮氣所占體積分數為物質的量的百分數=×100%=50%，所以Y(N2)的單質的體積分數始終為50%，故b正確；c、達到化學平衡時，Y(N2)的單質的體積分數始終為50%，H2和NH3共占50%，所以兩種單質在混合氣體中的物質的量之比不為1：1，故c錯誤；d、化學平衡的標志是正逆反應速率相同，故d正確；故選bd；