问题 问答题

现有A、B、C、D、E五种短周期元素,其中A、B两种元素同主族,A元素原子的最外层电子数是内层电子的数3倍;C是所有元素中原子半径最小的;D的气态氢化物水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;在A、E形成的化合物EA中,A、E离子核外电子数均为10.请按要求回答下列问题:

Ⅰ.(1)写出元素E在元素周期表的位置______;

(2)在A、B、D分别形成的氢化物中,最稳定的氢化物是______(填化学式).

Ⅱ.元素C、D形成的单质在一定条件下发生反应,生成化合物F,该反应是一种重要的化工反应.

(1)写出上述反应的化学方程式______;

(2)在一定条件下,将amolC单质和bmolD单质的混合气体通入20L的密闭容器中,发生上述反应.若反应进行到20min时,测得C单质和化合物F的物质的量分别为11mol和6mol.计算:

①a的值

②用D单质表示该反应的化学反应速率.

(3)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),其中F的含量(体积分数)为25%,计算平衡时F的物质的量.

答案

现有A、B、C、D、E五种短周期元素,A元素原子的最外层电子数是内层电子的数3倍,则A有2个电子层,最外层电子数为6,则A为氧元素;A、B两种元素同主族,则B为硫元素;C是所有元素中原子半径最小的,则C为氢元素;D的气态氢化物水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则D为氮元素;在A、E形成的化合物EA中,A、E离子核外电子数均为10,则E离子为+2,核外电子数为10,则E为Mg元素,

Ⅰ.(1)E为Mg元素,处于周期表中第三周期第ⅡA族,

故答案为:第三周期第ⅡA族;

(2)非金属性O>N>S,最稳定的氢化物是H2O,

故答案为:H2O;

Ⅱ.元素H、N形成的单质在一定条件下发生反应,该反应是一种重要的化工反应,生成化合物为NH3

(1)氮气与氢气在高温、高压、催化剂条件下生成氨气,反应化学方程式为:N2+3H2

催化剂
.
高温高压
2NH3

故答案为:N2+3H2

催化剂
.
高温高压
2NH3

(2)在一定条件下,将amolC单质和bmolD单质的混合气体通入20L的密闭容器中,发生上述反应.若反应进行到20min时,测得C单质和化合物F的物质的量分别为11mol和6mol.计算:

①N2+3H2

催化剂
.
高温高压
2NH3

开始(mol):b a 0

变化(mol):3 9 6

20min(mol):b-3 116

所以a-9=11,解的a=20

答;a的值为20.

②v(NH3)=

6mol
20L
20min
=0.015mol/(L•min),速率之比等于化学计量数之比,故v(N2)=
1
2
v(NH3)=
1
2
×0.015mol/(L•min)=0.0075mol/(L•min),

答:用氮气表示的反应速率为0.0075mol/(L•min);

(3)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),物质的量为

716.8L
22.4L/mol
=32mol,其中F的含量(体积分数)为25%,则平衡时F的物质的量=32mol×25%=8mol,

答:平衡时F的物质的量为8mol.

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