Question

X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數之和為16．X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫下都是無色氣體，在適當條件下可發生如下變化：
一個B分子中含有的Z原子個數比C分子中少1個，B、C兩種分子中的電子數均等于10．請回答下列問題：
（1）X元素在周期表中的位置是

第2周期VIA族

．
（2）分析同主族元素性質的遞變規律，發現B、C物質沸點反常，這是因為它們的分子之間存在

氫鍵

．
（3）①C在一定條件下反應生成A的化學方程式是

4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O

．
②X、Y、Z三種元素可組成一種強酸W，C在適當條件下被W吸收生成一種鹽．該鹽的水溶液pH

小于

 7（填“大于”、“小于”、“等于”），其原因是（寫出離子方程式）

NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺

．
（4）已知Y單質與Z單質生成C的反應是可逆反應，△H＜0．將等物質的量的Y、Z兩種單質充入一密閉容器中，在適當催化劑和恒溫、恒壓條件下反應．下列說法正確的有

ad

．
a．達到化學平衡時，正反應速率與逆反應速率相等
b．反應過程中，Y單質的體積分數始終為50%
c．達到化學平衡時，Y、Z兩種單質在混合氣體中的物質的量之比為1：1
d．達到化學平衡的過程中氣體平均相對分子質量減小
e．達到化學平衡后，升高溫度，C的體積分數增大．

Answer 1

分析：X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫下都是無色氣體，一個B分子中含有的Z原子個數比C分子中少1個，B、C兩種分子中的電子數均等于10，則Z為H，C為NH₃，B為H₂O，所以X為O，Y為N，X與Y反應生成A，即A為NO．
（1）N元素的質子數為7；
（2）根據氫鍵對物質的熔沸點的影響來分析；
（3）氨氣與氧氣反應生成NO和水；硝酸與氨氣反應生成硝酸銨，水解顯酸性；
（4）根據N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃ △H＜0，結合化學平衡的移動及平衡狀態的判斷來分析．

解答：解：X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫下都是無色氣體，一個B分子中含有的Z原子個數比C分子中少1個，B、C兩種分子中的電子數均等于10，則Z為H，C為NH₃，B為H₂O，所以X為O，Y為N，X與Y反應生成A，即A為NO．
（1）N元素的質子數為7，位于第2周期VIA族，故答案為：第2周期VIA族；
（2）因水分子、氨氣分子中含有氫鍵，則它們的熔沸點較高，故答案為：氫鍵；
（3）①氨氣與氧氣反應生成NO和水，則反應為4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O；
②硝酸與氨氣反應生成硝酸銨，水解顯酸性，pH＜7，水解反應為NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺，故答案為：小于；NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺；
（4）由N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃ △H＜0，
a．由化學平衡的特征可知，達到化學平衡時，正反應速率與逆反應速率相等，故a正確；
b．等物質的量的Y、Z兩種單質反應，反應過程中達到平衡時Y的轉化未知，則Y單質的體積分數不確定，不一定為
50%，故b錯誤；
c．Y、Z以1：3的體積比轉化，則達到化學平衡時，Y、Z兩種單質在混合氣體中的物質的量之比不能為1：1，故c錯誤；
d．由質量守恒可知，質量不變，但反應中氣體的物質的量減小，則由M=

m

n

可知達到化學平衡的過程中氣體平均相對分子質量減小，故d正確；
e．反應為放熱反應，升高溫度逆向移動，則達到化學平衡后，升高溫度，C的體積分數減小，故e錯誤；
故選ad．

點評：本題為綜合性題，考查原子結構與元素周期律、化學平衡、水解等主要知識點，難度較大，根據信息來推斷元素是解答本題的關鍵．