Question

A、B、C、D、E為5種短周期元素，且原子序數(shù)依次增大．A的原子半徑最小；B的電子總數(shù)與其最外層電子數(shù)之比為3：2；C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其簡(jiǎn)單氫化物反應(yīng)生成一種鹽類物質(zhì)甲．A、E同主族，A、B、C、E都能分別與D形成原子個(gè)數(shù)比不同的常見(jiàn)化合物．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）B在周期表中位于第

 

族，甲的名稱是

 

．
（2）A、C兩元素按原子數(shù)目比3：1和2：1構(gòu)成分子M和N，N的電子式為

 

．在微電子工業(yè)中，M的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學(xué)方程式為

 

．
（3）由C、E組成的化合物乙是汽車安全氣囊中的一種成分．現(xiàn)取13.0g乙，加熱使其完全分解，生成一種氣體單質(zhì)（標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L）和一種固體單質(zhì)，則乙的化學(xué)式是

 

．
（4）近年來(lái)太原市汽車擁有量呈較快增長(zhǎng)趨勢(shì)，汽車尾氣已成為重要的空氣污染物．汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)引起反應(yīng)：C₂（g）+D₂（g）?2CD（g），是導(dǎo)致汽車尾氣中含有CD的原因之一．T℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入10molC₂與5molD₂，達(dá)到平衡后CD的物質(zhì)的量為2mol，則T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．在其他條件不變的情況下，再通入10molC₂與5moD₂，達(dá)到平衡常數(shù)時(shí)C₂的轉(zhuǎn)化率將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），CD的平衡濃度將

 

．
（5）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用稀薄燃燒時(shí)，尾氣中的主要污染物為NO_x，可用C_xH_y（烴）催化還原NO_x消除氮氧化物的污染．
已知：CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ?mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+2N₂（g）△H₂
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₃=-867kJ?mol^-1
△H₂=

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E為5種短周期元素，且原子序數(shù)依次增大．A的原子半徑最小，則A為H元素；C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其簡(jiǎn)單氫化物反應(yīng)生成一種鹽類物質(zhì)甲，則C為N元素、甲為NH₄NO₃；B的原子序數(shù)小于N元素，B的電子總數(shù)與其最外層電子數(shù)之比為3：2，則B處于第二周期，令最外層電子數(shù)為x，則（2+x）：x=3：2，解得x=4，故B為C元素；A、E同主族，E的原子序數(shù)大于氮元素，則E為Na元素；A、B、C、E都能分別與D形成原子個(gè)數(shù)比不同的常見(jiàn)化合物，則D為氧元素，據(jù)此解答．

解答：解：A、B、C、D、E為5種短周期元素，且原子序數(shù)依次增大．A的原子半徑最小，則A為H元素；C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其簡(jiǎn)單氫化物反應(yīng)生成一種鹽類物質(zhì)甲，則C為N元素、甲為NH₄NO₃；B的原子序數(shù)小于N元素，B的電子總數(shù)與其最外層電子數(shù)之比為3：2，則B處于第二周期，令最外層電子數(shù)為x，則（2+x）：x=3：2，解得x=4，故B為C元素；A、E同主族，E的原子序數(shù)大于氮元素，則E為Na元素；A、B、C、E都能分別與D形成原子個(gè)數(shù)比不同的常見(jiàn)化合物，則D為氧元素，
（1）B為C元素，處于周期表中第二周期第ⅣA族，甲為硝酸銨，
故答案為：第二周期第ⅣA族；硝酸銨；
（2）H、N兩元素按原子數(shù)目比3：1和2：1構(gòu)成分子M和N，則M為NH₃、N為N₂H₄，N的電子式為：，在微電子工業(yè)中，NH₃的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，生成氮?dú)馀c水，反應(yīng)方程式為：2NH₃?H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O，
故答案為：；2NH₃?H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O；
（3）由N、Na組成的化合物乙是汽車安全氣囊中的一種成分．現(xiàn)取13.0g乙，加熱使其完全分解，生成一種氣體單質(zhì)（標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L）和一種固體單質(zhì)，則生成氮?dú)馀cNa，氮?dú)馕镔|(zhì)的量=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，Na的質(zhì)量為13g-28g/mol×0.3mol=4.6g，其物質(zhì)的量為

4.6g

23g/mol

=0.2mol，故化合物中Na、N原子數(shù)目之比為0.2mol：0.3mol×2=1：3，故化合物乙的化學(xué)式為NaN₃，
故答案為：NaN₃；
（4）N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一．T℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入10molN₂與5molO₂，達(dá)到平衡后NO的物質(zhì)的量為2mol，則：
           N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）
開(kāi)始（mol）：10      5        0
變化（mol）：1       1        2
平衡（mol）：9       4        2
反應(yīng)氣體氣體的體積不變，可以物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，故T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

22

9×4

=0.11；
在其他條件不變的情況下，再通入10molN₂與5moO₂，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上壓強(qiáng)增大一倍，平衡不移動(dòng)，達(dá)到平衡N₂的轉(zhuǎn)化率不變，NO的平衡濃度增大，
故答案為：0.11；不變；增大；
（5）已知：①CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ?mol^-1
②CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+2N₂（g）△H₂
③CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₃=-867kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律可知，③×2-②可得②CH₄（g）+4NO（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+2N₂（g），故△H₂
=2×（-867kJ?mol^-1）-（-574kJ?mol^-1）=-1160 kJ?mol^-1，
故答案為：-1160kJ?mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題與元素推斷為載體，考查常用化學(xué)用語(yǔ)、物質(zhì)推斷、化學(xué)平衡計(jì)算及影響因素、反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算等，題目較為綜合，側(cè)重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)鞏固運(yùn)用，難度中等，注意掌握利用蓋斯定律書(shū)寫熱化學(xué)方程式與計(jì)算反應(yīng)熱．