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已知短周期主族元素X、Y、Z、W,原子序数依次增大且X和Y的原子序数之和等于Z的原子序数,X和Z可形成X2Z,X2Z2两种化合物,W是短周期主族元素中半径最大的元素.(1)W在周期表中的位置:

题目详情
已知短周期主族元素X、Y、Z、W,原子序数依次增大且X和Y的原子序数之和等于Z的原子序数,X和Z可形成X2Z,X2Z2两种化合物,W是短周期主族元素中半径最大的元素.
(1)W在周期表中的位置:______.
(2)在一定条件下,容积为1L密闭容器中加入1.2molX2和0.4molY2,发生如下反应:
3X2(g)+Y2(g)⇌2YX3(g)△H反应各物质的量浓度随时间变化如下:
①计算该温度下此反应的平衡常数K=
100
27
100
27

②若升高温度平衡常数K减小,则△H______0(填“>”、“<”或“=”).
③改变下列条件,能使该平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是______(填字母).
a.增大压强    b.降低温度     c.使用催化剂        d.增大反应物的浓度
(3)常见液态化合物X2Z2的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为______(填字母).
a.MnO2b.FeCl3c.Na2SO3d.KMnO4
(4)A是四种元素中三种元素组成的电解质,溶液呈碱性,将常温下0.1mol•L-1的A溶液稀释至原体积的10倍后溶液的pH=12,则A的电子式为______.
(5)以X2为燃料可制成燃料电池.已知:2X2(g)+Z2(g)=2X2Z(l)△H=-572KJ•mol-1
该燃料电池释放228.8KJ电能时,生成1mol液态X2Z,该电池的能量转化率为______.
▼优质解答
答案和解析
短周期主族元素X、Y、Z、W,原子序数依次增大,X和Z可形成X2Z,X2Z2两种化合物,则X为H元素,Z为O元素,X和Y的原子序数之和等于Z的原子序数,设Y的原子序数为x,则1+x=8,x=7,即Y为N元素,又X、Y、Z、W都是短周期主族元素,且原子序数依次增大,W是短周期主族元素中半径最大的元素,则W为Na元素,
(1)W为Na元素,原子序数为11,在元素周期表中第三周期第ⅠA族,故答案为:第三周期第ⅠA族;
(2)①反应3X2(g)+Y2(g)⇌2YX3(g)的平衡常数k=
c2(YX3)
c3(X2)•c(Y2)
,由图可知,平衡时,X2、Y2、YX3的物质的量浓度分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L,平衡常数k=
0.42
0.63×0.2
=
100
27
,故答案为:
100
27

②若升高温度平衡常数K减小,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;
③反应3X2(g)+Y2(g)⇌2YX3(g)正反应是一个气体体积减小的放热反应,且平衡常数只受温度影响,a.增大压强平衡向气体体积减小方向移动,即正反应方向,且平衡常数不变,故选a; b.降低温度,平衡常数改变,故b不符合题意; c.使用催化剂平衡不移动故c不符合题意;d.增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动且平衡常数不变,故选d;故答案为:ad;
(3)常见液态化合物H2O2的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂由课本知识可知选ab,故答案为:ab;
(4)A是四种元素中三种元素组成的电解质,溶液呈碱性,A可能是NaOH或NaNO2,将常温下0.1mol•L-1的A溶液稀释至原体积的10倍后溶液的pH=12,说明A是强碱,为,故答案为:
(5)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-572KJ•mol-1,以H2为燃料可制成燃料电池,该燃料电池释放228.8KJ电能时,生成1mol液态H2O,则电池的能量转化率=
实际产生能量
理论产生能量
×100%=
228.8
572
2
×100%=80%,故答案为:80%.