Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素,原子序数逐渐增大,Q与W组成的化合物是一种温室气体,W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物,Y和Z能形成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物.(1)W在元素周期表中的位置是______,Z2Y的电子式是______.(2)工业合成XQ3是放热反应.下列措施中,既能加快反应速率,又能提高原料转化率的是______.a.升高温度                   b.加入催化剂c.将XQ3及时分离出去        d.增大反应体系的压强(3)2.24L(标准状况)XQ3被200mL 1mol/L QXY3溶液吸收后,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是______.(4)WQ4Y与Y2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示,a极的电极反应式是______.(5)已知:W(s)+Y2 (g)=WY2(g)△H=-393.5kJ/mol      WY(g)+12Y2 (g)=WY2(g)△H=-283.0kJ/mol24g W与一定量的Y2

问题描述:

Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素,原子序数逐渐增大,Q与W组成的化合物是一种温室气体,W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物,Y和Z能形成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物.
(1)W在元素周期表中的位置是______,Z2Y的电子式是______.
(2)工业合成XQ3是放热反应.下列措施中,既能加快反应速率,又能提高原料转化率的是______.
a.升高温度                   b.加入催化剂
c.将XQ3及时分离出去        d.增大反应体系的压强
(3)2.24L(标准状况)XQ3被200mL 1mol/L QXY3溶液吸收后,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是______.
(4)WQ4Y与Y2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示,a极的电极反应式是______.

(5)已知:W(s)+Y2 (g)=WY2(g)△H=-393.5kJ/mol      WY(g)+

1
2
Y2 (g)=WY2(g)△H=-283.0kJ/mol
24g W与一定量的Y2反应,放出热量362.5kJ,所得产物的物质的量之比是______.
(6)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是______.

Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素,W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物,机动车排出的大气污染物常见的有CO和NO,W、X、Y原子序数依次增大,则W为C元素,X为N元素,Y为O元素;Q与W组成的化合物是具有温室效应的气体,为CH4气体,则Q为H元素;Y和Z能形成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物,应为Na20和Na2O2两种化合物,则Z为Na元素.故Q为H元素,W为C元素,X为N元素,Y为O元素,Z为Na元素.
(1)W为C元素,有2个电子层,最外层电子数为4,位于周期表第二周期IVA族;Z2Y是Na2O,由钠离子与氧离子构成,电子式是
故答案为:第二周期IVA族;
(2)工业合成NH3是体积减小的放热反应.下列措施中,既能加快反应速率,又能提高原料转化率的是
a.升高温度,反应加快,平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,原料转化率降低,故a不符合;
b.加入催化剂,增大反应速率,平衡不移动,原料转化率不变,故b不符合;
c.将XQ3及时分离出去,反应速率减小,平衡向正反应移动,原料转化率增大,故c不符合;
d.增大反应体系的压强,反应速率加快,平衡向正反应移动,原料转化率增大,故d符合.
故选:d;
(3)2.24L(标准状况)NH3为0.1mol,200mL1mol/L HNO3溶液含有HNO30.2mol,氨气被硝酸溶液吸收,溶液相当于含有0.1molHNO3与0.1molNH4NO3混合,铵根离子水解不大,溶液呈酸性,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是c(NO3-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-),
故答案为:c(NO3-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-);
(4)由图可知,电子从a极流出,a极为原电池负极,负极发生氧化反应,CH4O在负极上放电,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,
故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(5)已知:①C(s)+O2 (g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol;
②CO(g)+

1
2
O2 (g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol;
由①-②得,C(s)+
1
2
O2 (g)=CO(g)△H=-110kJ/mol;
24gC的物质的量为2mol,与一定量的O2反应,若只生成二氧化碳,放出热量为393.5kJ/mol×2mol=787kJ;若只生成一氧化碳,放出热量为110kJ/mol×2mol=220kJ,实际放出热量362.5kJ,故生成二氧化碳与一氧化碳,令生成二氧化碳xmol,一氧化碳ymol,所以x+y=2,393.5x+110y=362.5,解得x=0.5,y=1.5,所以n(CO2):n(CO)=1:3,
故答案为:n(CO2):n(CO)=1:3;
(6)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该化合物为Na3N,该反应的化学方程式是Na3N+4H2O=3NaOH+NH3•H2O,
故答案为:Na3N+4H2O=3NaOH+NH3•H2O.
答案解析:Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素,W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物,机动车排出的大气污染物常见的有CO和NO,W、X、Y原子序数依次增大,则W为C元素,X为N元素,Y为O元素;Q与W组成的化合物是具有温室效应的气体,为CH4气体,则Q为H元素;Y和Z能形成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物,应为Na20和Na2O2两种化合物,则Z为Na元素.
(1)W为C元素,有2个电子层,最外层电子数为4;Na2O,由钠离子与氧离子构成;
(2)工业合成NH3是体积减小的放热反应,根据外界条件对平衡的影响判断;
(3)溶液相当于含有0.1molHNO3与0.1molNH4NO3混合,铵根离子水解不大,溶液呈酸性;
(4)由图可知,电子从a极流出,a极为原电池负极,负极发生氧化反应,CH4O在负极上放电;
(5)利用盖斯定律写出生成一氧化碳的热化学反应方程式,根据热量判断生成的气体,利用反应热及碳的物质的量列方程计算;
(6)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该化合物为Na3N,与水反应生成氢氧化钠与一水合氨.
考试点:原子结构与元素周期律的关系;原电池和电解池的工作原理;化学平衡的影响因素;无机物的推断.
知识点:本题考查元素化合物的推断、常用化学用语、盐类水解、原电池、反应热等,题目有一定的难度,本题的关键是正确推断元素的种类,注意(6)与水的反应为氮化物的水解反应.