问题标题:
X、Y、Z、J、Q、W六种元素,原子序数依次增大,其中X、Y、Z、J、Q是短周期主族元素.元素Z在地壳中含量最高,J元素的焰色反应呈黄色,Q的最外层电子数与其电子总数比为3:8,X能与J形成
问题描述:

X、Y、Z、J、Q、W六种元素,原子序数依次增大,其中X、Y、Z、J、Q是短周期主族元素.元素Z在地壳中含量最高,J元素的焰色反应呈黄色,Q的最外层电子数与其电子总数比为3:8,X能与J形成离子化合物,且J+的半径大于X-的半径,Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一.W是应用最广泛的金属元素.请回答:

(1)Y元素原子的结构示意图为___.

(2)元素的金属性J___W(填“>”或“<”),下列各项中,能说明这一结论的事实有___(填序号)

A.单质与酸反应置换出氢气的难易程度 B.单质的熔点

C.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 D.在金属活动顺序表中的位置

(3)已知:①3W(s)+2Z2(g)=W3Z4(s)△H1=-1118.4kJ/mol

②2X2(g)+Z2(g)=2X2Z(g)△H2=-483.8kJ/mol

则反应3W(s)+4X2Z(g)=W3Z4(s)+4X2(g)的△H=___.

(4)已知反应:2QZ2(g)+Z2(g)⇌2QZ3(g),QZ2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:

①压强:P1___P2(填“>”、“=”或“<”).

②200℃下,将一定量的QZ2和Z2充入体积不变的密闭容器中,经10min后测得容器中各物质的物质的量浓度如下表所示:

气体QZ2Z2QZ3
浓度(mol/L)0.41.21.6
能说明该反应达到化学平衡状态的是___.

a.反应速率v(QZ2)=v(QZ3)

b.体系的压强保持不变

c.混合气体的密度保持不变

d.QZ2和Z2的体积比保持不变

计算上述反应在0~10min内,v(QZ2)=___.

(5)以YX3为燃料可以设计成燃料电池(电极材料均为惰性电极,KOH溶液作电解质溶液)该电池负极电极反应式为___.

何应坚回答:
  X、Y、Z、J、Q、W六种元素,原子序数依次增大,其中X、Y、Z、J、Q是短周期主族元素.元素Z在地壳中含量最高,则Z为Na;J元素的焰色反应呈黄色,则J为Na;Q的最外层电子数与其电子总数比为3:8,原子序数大于Na,处于第三周期,设最外层电子数为a,则a:(2+8+a)=3:8,解得a=6,故Q为S元素;X能与J形成离子化合物,且J+的半径大于X-的半径,则X为H元素;Y原子序数小于钠,处于第二周期,而Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,故Y为N元素;W是应用最广泛的金属元素,则W为Fe.   (1)Y为N元素,原子的结构示意图为,故答案为:;   (2)元素的金属性Na>Fe,   A.金属单质与酸反应生成氢气越容易,其金属性越强,故A正确;   B.单质的熔点属于物理性质,不能比较金属性强弱,故B错误   C.最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素金属性越强,故C正确;   D.根据在金属活动顺序表中的位置,可以判断金属性强弱,故D正确,   故选:ACD;   (3)已知:①3W(s)+2Z2(g)=W3Z4(s)△H1=-1118.4kJ/mol   ②2X2(g)+Z2(g)=2X2Z(g)△H2=-483.8kJ/mol   根据盖斯定律,①-②×2可得:3W(s)+4X2Z(g)=W3Z4(s)+4X2(g),则△H=-1118.4kJ/mol-2(-483.8kJ/mol)=-150.8kJ/mol,   故答案为:-150.8kJ/mol;   (4)①由图可知,温度一定,压强P1时QZ2(g)的转化率较小,正反应为气体体积减小的反应,温度一定时,增大压强平衡正向移动,QZ2(g)的转化率增大,故压强P1<P2,   故答案为:<;   ②a.反应速率v(QZ2)=v(QZ3),未指明正逆速率,不能说明到达平衡,若分别表示正、逆速率时反应到达平衡,故a错误;   b.随反应进行气体物质的量减小,恒温恒容下,压强减小,当体系的压强保持不变时,说明到达平衡,故b正确;   c.混合气体总质量不变,容器容积不变,混合气体的密度为定值,始终保持不变,故c错误;   d.QZ2和Z2按物质的量1:3混合,二者氨气2:1反应,随反应进行二者体积之比发生变化,当二者体积比保持不变时,反应到达平衡状态,故d正确;   由方程式可知,△c(QZ2)=△c(QZ3)=1.6mol/L,故0~10min内,v(QZ2)=1.6mol/L10min
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