问题标题:
【A、B、D、E四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大.A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等.B、D、E三种元素在周期表中相对位置如表①所示,只有E元素的单质能与】
问题描述:

A、B、D、E四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大.A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等.B、D、E三种元素在周期表中相对位置如表①所示,只有E元素的单质能与水反应生成两种酸.甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成,其中只有M分子同时含有三种元素;W为A、B两元素组成的18电子分子,可作火箭燃料;甲、乙为非金属单质;X分子中含有10个电子.它们之间的转化关系如图①所示.

试回答下列问题:

(1)甲和乙反应生成标准状况下1.12L Y,吸收9.025kJ的热量,写出反应的热化学方程式:______.

(2)一定量E的单质与NaOH溶液恰好完全反应后,所得溶液的pH______7(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是______(用离子方程式表示).

(3)w-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液.W-空气燃料电池放电时,正极反应式为______,负极反应式为______.

(4)将一定量的A2、B2混合气体放入1L密闭容器中,在500℃、2×105Pa下达到平衡.测得平衡时混合气体的总物质的量为0.5mol,其中A2为0.3mol,B2为0.1mol.则该条件下A2的平衡转化率为______,该温度下的平衡常数为______.

李守轩回答:
  A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等,判断为H元素,B、D、E三种元素在周期表中相对位置如表①所示,应为二三周期的元素,只有E元素的单质能与水反应生成两种酸,结合物质性质和结构判断E为Cl元素;所以B为N元素,D为氧元素;甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成,其中只有M分子同时含有三种元素依据转化关系推断为HNO3;判断Z为NO2,Y为NO,甲、乙为非金属单质,甲为O2,乙为N2;X分子中含有10个电子判断X为H2O,W为A(H)、B(N)两元素组成的18电子分子,可作火箭燃料,判断为N2H4;   (1)甲和乙反应生成标准状况下1.12LY为0.05molNO2,反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2,吸收9.025kJ的热量,计算得到2molNO2放热361KJ,反应的热化学方程式为:   2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-361KJ/mol;   故答案为:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-361KJ/mol;   (2)一定量E的单质为Cl2,与NaOH溶液恰好完全反应后生成氯化钠、次氯酸钠和水,所得溶液中次氯酸根离子水解生成次氯酸和氢氧根离子,溶液呈碱性,溶液的pH>7;   故答案为:大于,ClO-+H2O⇌HClO+OH-;   (3)肼(N2H4)一空气燃料电池中,燃料在负极失电子发生氧化反应,氧气再正极得到电子发生还原反应,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O;   负极反应为:N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑,正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-;   故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-;N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑;   (4)依据推断可知A为氢元素,B为氮元素;将一定量的A2、B2混合气体放入1L密闭容器中,在500℃、2×10Pa下达到平衡.反应为N2+3H2=2NH3,测得平衡时混合气体的总物质的量为0.5mol,其中H2为0.3mol,N2为0.1mol.平衡混合物NH3为0.1mol,   N2+3H2=2NH3,   起始量(mol) 0.15 0.45 0   变化量(mol) 0.05 0.15 0.1   平衡量(mol) 0.1 0.3 0.1   则该条件下氢气的转化率=0.15mol0.45mol
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