Question

13．X是短周期中原子半径最小的元素，X、Y组成的气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
（1）Y的原子结构示意图是．
（2）甲的水溶液与硫酸铝溶液反应离子方程式3NH₃?H₂0+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（3）甲与氯化氢反应生成乙．乙所含化学键类型有离子键和共价键．在0.1mol•L^-1乙溶液中，所含离子浓度由大到小的顺序是c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（4）工业上，可通过如下转化制得尿素晶体：

①Ⅰ中恒温恒容条件下，能同时提高化学反应速率和NH₃产率的是增大压强．
②反应Ⅱ：2NH₃（g）+CO₂（g）CO（NH₂）₂（g）+H₂O（g）△H₁=-536.1kJ•mol^-1
（i）此反应的平衡常数表达式K=$\frac{c[CO（N{H}_{2}）_{2}]×c（{H}_{2O}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）×c（C{O}_{2}）}$．升高温度，K值减小（填增大、减小或不变）．
（ii）尿素可用于处理汽车尾气．CO（NH₂）₂（g）与尾气中NO反应生成CO₂、N₂、H₂O（g）排出．
已知：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1806.4kJ•mol^-1
写出CO（NH₂）₂（g）与NO反应的热化学方程式2CO（NH₂）₂（g）+6NO（g）=2CO₂（g）+5N₂（g）+4H₂O（g）△H=-734.2kJ/mol．

Answer 1

分析 X是短周期中原子半径最小的元素，是氢元素，X、Y组成的气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则甲为氨气，则Y是N元素；
（1）N的原子结构示意图是；
（2）氨气的水溶液与硫酸铝溶液反应离子方程式3NH₃?H₂0+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）氨气与氯化氢反应生成氯化铵，氯化铵中所含化学键类型有铵根离子与氯离子之间形成的离子键和氮与氢之间形成的共价键；氯化铵是强酸弱碱盐水解呈酸性，离子浓度大小：不水解的离子＞水解的弱离子＞显性离子＞隐性离子；
（4）①合成氨的反应是体积减少的反应，所以可以通过增大压强，加快化学反应的速率，提高氨气的转化率；
②（i）平衡常数等于平衡时生成物的浓度幂之积比上反应物浓度幂之积，正反应是放热反应，温度越高K值越小；
（ii）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式．

解答 解：（1）X是短周期中原子半径最小的元素，是氢元素，X、Y组成的气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则甲为氨气，则Y是N元素，N的原子结构示意图是，
故答案为：；
（2）氨气的水溶液与硫酸铝溶液反应离子方程式3NH₃?H₂0+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案为：3NH₃?H₂0+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）氨气与氯化氢反应生成氯化铵，氯化铵中所含化学键类型有铵根离子与氯离子之间形成的离子键和氮与氢之间形成的共价键；氯化铵是强酸弱碱盐水解呈酸性，离子浓度大小：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：离子键和共价键；c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）①合成氨的反应是体积减少的反应，所以可以通过增大压强，加快化学反应的速率，提高氨气的转化率，
故答案为：增大压强；
②平衡常数等于平衡时生成物的浓度幂之积比上反应物浓度幂之积，所以K=$\frac{c[CO（N{H}_{2}）_{2}]×c（{H}_{2O}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）×c（C{O}_{2}）}$，正反应是放热反应，温度越高K值越小，
故答案为：$\frac{c[CO（N{H}_{2}）_{2}]×c（{H}_{2O}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）×c（C{O}_{2}）}$；减小；
（ii）①2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（g）+H₂O（g）△H₁=-536.1kJ•mol^-1，
②4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=-1806.4kJ•mol^-1
依据盖斯定律②-①×2得到CO（NH₂）₂（g）与NO反应的热化学方程式2CO（NH₂）₂（g）+6NO（g）=2CO₂（g）+5N₂（g）+4H₂O（g）△H=-734.2 kJ/mol；
故答案为：2CO（NH₂）₂（g）+6NO（g）=2CO₂（g）+5N₂（g）+4H₂O（g）△H=-734.2 kJ/mol．

点评 本题考查了原子结构、离子方程的书写，化学平衡、反应速率影响因素分析和化学平衡常数表达式，综合性较强，掌握好元素的结构和性质、化学反应原理是解题的关键，题目难度中等．