Question

A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，A、E同主族，A元素的原子半徑最小，B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，C元素的最高價(jià)氧化物的水化物X與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽Y，A、B、C、E四種元素都能與D元素形成原子個(gè)數(shù)比不相同的常見化合物．回答下列問題：
（1）常溫下，X、Y的水溶液的pH均為5．則兩種水溶液中由水電離出的H⁺濃度之比是

10^-4：1

．
（2）A、B、D、E四種元素組成的某無(wú)機(jī)化合物，受熱易分解．寫出少量該化合物溶液與足量的Ba（OH）₂溶液反應(yīng)的離子方程式

Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O

．
（3）A、B、D、E四種元素組成的某無(wú)機(jī)化合物濃度為0.1mol/L時(shí)，pH最接近

C

．
A．5.6B．7.0   C．8.4D．13.0
（4）在一個(gè)裝有可移動(dòng)活塞的容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：C₂（g）+3A₂（g）2CA₃（g）
△H=-92.4kJ?mol^-1．反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得容器中含有C₂　0.5mol，A₂　0.2mol，CA₃　0.2mol，總?cè)莘e為1.0L．
①如果達(dá)成此平衡前各物質(zhì)起始的量有以下幾種可能，其中不合理的是

BC

：
A．C₂　0.6mol，A₂　0.5mol，CA₃　0mol
B．C₂　0mol，A₂　0mol，CA₃　1.2mol
C．C₂　0.6mol/L，A₂　0.5mol/L，CA₃　0.2mol/L
②求算此平衡體系的平衡常數(shù)K=

10

；
③如果保持溫度和壓強(qiáng)不變，向上述平衡體系中加入0.18molC₂，平衡將

逆向

（填“正向”、“逆向”或“不”）移動(dòng)．理由是

原平衡體系中，1.0L容器中含有分子0.5mol+0.2mol+0.2mol=0.9mol，當(dāng)加入N₂，體系瞬間有分子0.9mol+0.18ml=1.08mol，瞬間總體積為1.08×

1.00

0.9

=1.2L，所以：Q=

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

=

( 0.2 1.2 )2

( 0.68 1.2 )( 0.2 1.2 )3

=10.59＞10，平衡逆向移動(dòng)

．
④已知0.4mol 液態(tài)C₂ A₄與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成C₂和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，應(yīng)為C元素；C元素的最高價(jià)氧化物的水化物X與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽Y，則C為N元素，對(duì)應(yīng)的鹽為硝酸銨；A、B、C、E四種元素都能與D元素形成原子個(gè)數(shù)比不相同的常見化合物，D應(yīng)為O元素，A為H元素，E為Na元素，可形成多種氧化物．
（1）酸抑制水的電離，鹽水解促進(jìn)水的電離；
（2）A、B、D、E四種元素組成的某無(wú)機(jī)化合物，受熱易分解，為NaHCO₃，結(jié)合反應(yīng)物的物質(zhì)的量書寫離子方程式；
（3）A、B、D、E四種元素組成的某無(wú)機(jī)化合物為NaHCO₃，水解呈弱堿性；
（4）①根據(jù)物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比判斷；
②計(jì)算出平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，結(jié)合平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
③計(jì)算瞬間各物質(zhì)的濃度冪之積，與平衡常數(shù)相比較，進(jìn)而可判斷平衡移動(dòng)方向；
④根據(jù)0.4mol液態(tài)N₂H₄放出256.65kJ的熱量，計(jì)算1molN₂H₄反應(yīng)放出的熱量，即可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式．

解答：解：B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，應(yīng)為C元素；C元素的最高價(jià)氧化物的水化物X與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽Y，則C為N元素，對(duì)應(yīng)的鹽為硝酸銨；A、B、C、E四種元素都能與D元素形成原子個(gè)數(shù)比不相同的常見化合物，D應(yīng)為O元素，A為H元素，E為Na元素，則
（1）X為HNO₃，抑制水的電離，pH=5時(shí)，由水電離產(chǎn)生的c（H⁺）=10^-9mol/L，Y為NH₄NO₃，水解促進(jìn)水的電離，pH=5時(shí)，由水電離產(chǎn)生的c（H⁺）=10^-5mol/L，則兩種水溶液中由水電離出的H⁺濃度之比是10^-4：1，故答案為：10^-4：1；
（2）A、B、D、E四種元素組成的某無(wú)機(jī)化合物，受熱易分解，為NaHCO₃，少量該化合物溶液與足量的Ba（OH）₂溶液反應(yīng)生成BaCO₃和H₂O，反應(yīng)的離子方程式為Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O，故答案為：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O；
（3）A、B、D、E四種元素組成的某無(wú)機(jī)化合物為NaHCO₃，水解呈弱堿性，選項(xiàng)中只有C符合，故答案為：C；
（4）①A．當(dāng)N₂反應(yīng)0.1mol時(shí)，H₂反應(yīng)0.3mol，生成NH₃0.2mol，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，故A正確；
B．NH₃反應(yīng)1mol，應(yīng)生成H₂1.5mol，與平衡狀態(tài)不同，故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)N₂反應(yīng)0.1mol時(shí)，H₂反應(yīng)0.3mol，生成NH₃0.2mol，加上原有NH₃0.2mol，平衡時(shí)NH₃應(yīng)為0.4mol，與平衡狀態(tài)不同，故C錯(cuò)誤；
故答案為：B、C；
②k═

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

=

0．22

0.5×0．23

=10，故答案為：10；
③如果保持溫度和壓強(qiáng)不變，向上述平衡體系中加入0.18molN₂，
原平衡體系中，1.0L容器中含有分子0.5mol+0.2mol+0.2mol=0.9mol，
當(dāng)加入N₂，體系瞬間有分子0.9mol+0.18ml=1.08mol，瞬間總體積為1.08×

1.00

0.9

=1.2L，
所以：Q=

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

=

( 0.2 1.2 )2

( 0.68 1.2 )( 0.2 1.2 )3

=10.59＞10，平衡逆向移動(dòng)，
故答案為：逆向；原平衡體系中，1.0L容器中含有分子0.5mol+0.2mol+0.2mol=0.9mol，當(dāng)加入N₂，體系瞬間有分子0.9mol+0.18ml=1.08mol，瞬間總體積為1.08×

1.00

0.9

=1.2L，所以：Q=

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

=

( 0.2 1.2 )2

( 0.68 1.2 )( 0.2 1.2 )3

=10.59＞10，平衡逆向移動(dòng)；
④1molN₂H₄反應(yīng)放出的熱量為

1

0.4

×256.65kJ=641.63kJ，
則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ?mol^-1，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ?mol^-1

點(diǎn)評(píng)：本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律知識(shí)，題目難度較大，側(cè)重于化學(xué)平衡以及反應(yīng)熱的計(jì)算，答題時(shí)注意把握平衡常數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用．