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
(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 | QZ2 | Z2 | QZ3 |
浓度(mol/L) | 0.4 | 1.2 | 1.6 |
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___.
(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
2,
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)=
=0.16mol/(L.min),1.6mol/L 10min
故答案为:bd;0.16mol/(L.min);
(5)以NH3为燃料设计成燃料电池,电极材料均为惰性电极,KOH溶液作电解质溶液,原电池负极发生氧化反应,氨气在负极失去电子,碱性条件下可以得到氮气与水,该电池负极电极反应式为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,
故答案为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O.
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