Question

14．三种短周期元素X、Y、Z，它们的原子序数之和为16，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体．已知X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，X和Y的单质直接化合形成气体A，X和Z的单质直接化合形成液态化合物B，Y和Z的单质直接化合形成的化合物C是一种无色有刺激性气味的气体．请回答下列问题：
（1）Y元素在周期表中的位置是第二周期第VA族．
（2）C与X的单质反应生成A的化学方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+4H₂O．
（3）已知：①Y₂（g）+2X₂（g）═2YX₂（g）△H=+67.7kJ•mol^-1；
②Y₂Z₄（g）+X₂（g）═Y₂（g）+2Z₂X（g）△H=-534kJ•mol^-1；
则2Y₂Z₄（g）+2YX₂（g）═3Y₂（g）+4Z₂X（g）△H=-1135.7 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 三种短周期元素X、Y、Z，它们的原子序数之和为16，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体，这三种单质气体是氢气、氮气和氧气，X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，其内层为K层，则X是O元素，X和Z的单质直接化合形成液态化合物B，则B是H₂O，Z是H元素，所以Y是N元素，X和Y的单质直接化合形成气体A是NO，氮气和氢气直接化合形成的化合物C是一种无色有刺激性气味的气体C是NH₃．

解答 解：三种短周期元素X、Y、Z，它们的原子序数之和为16，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体，这三种单质气体是氢气、氮气和氧气，X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，其内层为K层，则X是O元素，X和Z的单质直接化合形成液态化合物B，则B是H₂O，Z是H元素，所以Y是N元素，X和Y的单质直接化合形成气体A是NO，氮气和氢气直接化合形成的化合物C是一种无色有刺激性气味的气体C是NH₃．
（1）Y是N元素，N原子核外有2个电子层、最外层电子数是5，所以N元素位于第二周期第VA族，故答案为：第二周期第VA族；
（2）NH₃和O₂在催化剂、加热条件下反应生成NO和水，反应方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+4H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+4H₂O；
（3）已知：①Y₂（g）+2X₂（g）═2YX₂（g）△H=+67.7kJ•mol^-1，
②Y₂Z₄（g）+X₂（g）═Y₂（g）+2Z₂X（g）△H=-534kJ•mol^-1，
根据盖斯定律，2×②-①可得：2Y₂Z₄（g）+2YX₂（g）═3Y₂（g）+4Z₂X（g）△H=2×（-534kJ•mol^-1）-（+67.7kJ•mol^-1）=-1135.7kJ/mol，
故答案为：-1135.7．

点评 本题考查元素化合物推断、反应热有关计算等，掌握根据盖斯定律计算反应反应热，注意对基础知识的理解掌握．