问题 问答题

短周期元素X、Y、Z、W、M原子序数依次增大.X是周期表中原子半径最小的元素,Y是形成化合物种类最多的元素,Z是自然界含量最多的元素,从是同周期中金属性最强的元素,M的负一价离子与Z的某种氢化物分子含有相同的电子数.

(l) X、Z、W形成的化合物中含有的化学键类型为______;

(2)A是由Y、Z、W三元素共同构成的常见化合物,其水溶液呈碱性,用离子方程式表示其原因______.写出表示溶液中所有离子浓度关系的等式______

(3)已知①M-M→2M△H=+a kJ•mol-1  ②2X•→X-X△H=-b kJ•mol-1

③M•+X•→XM△H=-c kJ•mol-1写出298K时,X2与M2反应的热化学方程式______

(4)若在密闭容器中充有10mol YZ与20mol X2,在催化剂作用下反应生成甲醇,YZ的转化率(α)与温度、压强的关系如图所示

①Pl______ P2(填“大于”、“小于”或“等于”)

②若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数K=______

③若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA______tC(填“大于”、“小于”或“等于”)

④在不改变反应物用量情况下,为提高YZ转化率可采取的措施是______(答出两点即可)

答案

短周期元素X、Y、Z、W、M原子序数依次增大.X是周期表中原子半径最小的元素,故X为H,Y是形成化合物种类最多的元素,故Y为C,Z是自然界含量最多的元素,故Z为O,W是同周期中金属性最强的元素,故W为Na,M的负一价离子与Z的某种氢化物分子(应为H2O2)含有相同的电子数即18个,故M为Cl,

(1)X、Z、W形成的化合物为NaOH,其中含有的化学键类型为离子键和共价键,故答案为:离子键、共价键;

(2)由Y、Z、W三元素共同构成的化合物为碳酸钠,CO32-水解显碱性,方程式为:CO32-+H2O═HCO3-+OH-、HCO3-+H2O═H2CO3+OH-,溶液中各个离子浓度的关系遵循电荷守恒,即c(Na+)+c(H+)═c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-),故答案为:CO32-+H2O═HCO3-+OH-、HCO3-+H2O═H2CO3+OH-;c(Na+)+c(H+)═c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-);

(3)根据盖斯定律,H2与Cl2的反应和①②③之间的关系为①-②+2×③,故反应的热化学方程式为:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g);△H=(a+b-2c)KJ•mol-1,故答案为:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g);△H=(a+b-2c)KJ•mol-1

(4)①根据图示,当温度相等时的A、B两点,看出P2时CO的转化率高于P1,而压强增大,才可以达到这种结果,故P2高于P1,故答案为:小于;

②从图中看出A点时,CO的转化率为0.5,CO+2H2

催化剂
CH4O,CO的初始浓度为1mol/l,氢气的初始浓度为2mol/l,则CO变化浓度为0.5mol/l,氢气减少的浓度为1mol/l,故平衡时CO、H2、甲醇的浓度分别为0.5mol/l、1mol/l、0.5mol/l,据K=
[CH4O]
[CO][H2]2
=
0.5
0.5×1
=1(mol/l)-2,故答案为:1(mol/l)-2

③因P2高于P1,故C点压强大于A点,压强大反应速率快,故反应开始到达平衡状态所需的时间tA大于tC,故答案为:大于;

④提高CO转化率,说明平衡向右移动,根据化学平衡移动的影响因素,故可以降温、加压、及时的移走甲醇等,故答案为:降温、加压.

判断题
单项选择题