Question

【题目】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且四种元素分别位于不同的主族，它们的单质常温下均呈气态。X、Y、W处于不同周期，且在一定条件下其单质能发生反应：X2+Y2→甲，X2+W2→乙，已知，甲、乙常温下均为气态，且两者在空气中相遇时可化合成丙。试回答下列问题：

⑴ Y和Z对应的氢化物比较稳定的是：_______________。(填化学式)

⑵ 化合物丙属于_____________晶体(填晶体类型)，其水溶液显酸性，用离子方程式表示其原因：_________________________________________。

⑶ X、Z可组成四原子化合物丁，丁中所含的化学键类型为：____________键，请说出化合物丁的一种常见用途：___________________________________ ；

⑷ X、Y组成的液态化合物Y2X4 16 g与足量丁反应生成Y2和液态水，放出QkJ的热量，写出该反应的热化学方程式：______________________________；

Y2X4还可以和Z2构成清洁高效的燃料电池，若电解质溶液为NaOH溶液，则负极的电极反应式为：________________________________________ 。

⑸ 一定条件下，取 3.4 g甲气体置于1 L恒容的容器中，4分钟后，容器内的压强变为原来的1.2倍，且不再变化，该反应中甲气体的转化率为：__________。

Answer 1

【答案】H2O 离子 NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ 共价 做生氧剂、杀菌剂、消毒剂、漂白剂等 N2H4(l) + H2O2(l) = N2(g) + 2H2O(l) △H = - 2Q kJ·mol-1 N2H4 - 4e- + 4OH- = N2↑+ 4H2O 20.0 %

【解析】

短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且四种元素分别位于不同的主族，它们的单质常温下均呈气态，X、Y、W处于不同周期，则X为H元素，由X2+Y2→甲，X2+W2→乙，甲、乙常温下均为气态，且两者在空气中相遇时可化合成丙，则丙为氯化铵，即Y为氮，W为氯，结合⑶ 中X、Z可组成四原子化合物丁，则Z为O元素，丁为H2O2。

（1）Y是N，Z是O，氧元素的非金属性强于氮元素，所以H2O比NH3稳定，故答案为：H2O。

（2）丙为氯化铵，属于离子晶体，是强酸弱碱盐，其水溶液显酸性， 水解的离子方程式为：

NH4+ + H2O NH3·H2O + H+，故答案为：离子；NH4+ + H2O NH3·H2O + H+。

（3）X、Z可组成四原子化合物丁，丁为H2O2，所含的化学键类型为：共价键，双氧水可做生氧剂、杀菌剂、消毒剂、漂白剂等，故答案为：共价键；做生氧剂、杀菌剂、消毒剂、漂白剂等。

（4）液态化合物N2H4 16 g与足量H2O2反应生成N2和液态水，放出QkJ的热量，则1mol N2H4反应放出的热量=QkJ×[(1mol×32g/mol)/16g]=2QkJ，该反应的热化学方程式：N2H4(l) + H2O2(l) = N2(g) + 2H2O(l) △H = - 2Q kJ·mol-1 ；N2H4还可以和O2构成清洁高效的燃料电池，若电解质溶液为NaOH溶液，负极发生氧化反应，N2H4在负极上失去电子，碱性条件下生成氮气和水，负极的电极反应式为N2H4 - 4e- + 4OH- = N2↑+ 4H2O，故答案为：N2H4(l) + H2O2(l) = N2(g) + 2H2O(l) △H = - 2Q kJ·mol-1 ；N2H4 - 4e- + 4OH- = N2↑+ 4H2O。

（5）3.4 g 氨气的物质的量为0.2mol，恒容条件下，气体的物质的量之比等于压强之比，

容器内的压强变为原来的1.2倍，即气体的物质的量变为原来的1.2倍，

2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，

起始（mol） 0.2 0 0

转化（mol） x 0.5x 1.5x

平衡（mol）0.2-x 0.5x 1.5x

(0.2-x+0.5x+1.5x)/ 0.2=1.2，x=0.04mol，所以氨气的转化率为0.04mol/0.2mol×100％=20.0 %，故答案为：20.0 %。