U、V、W、Y是原子序数依次增大的短周期主族元素，U、Y在周期表中的相对位置如表；U元素与氧元素能形成两种无色气体；W是地壳中含量最多的金属元素．UY根据题意

Question

U、V、W、Y是原子序数依次增大的短周期主族元素，U、Y在周期表中的相对位置如表；U元素与氧元素能形成两种无色气体；W是地壳中含量最多的金属元素．

U
	Y

根据题意完成下列填空：
（1）元素W的原子核外共有___种不同能级的电子．
（2）下列反应在恒容密闭容器中进行：2YO₂（g）+O₂（g）

450℃

催化剂

  2YO₃（g）+190kJ                                  
①该反应 450℃时的平衡常数___500℃时的平衡常数（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___
   a．ν（O₂）_正=2ν（YO₃）_逆　　              b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
   c．容器中气体的密度不随时间而变化   d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
③在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol YO₂和0.10molO₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含YO₃0.18mol，则ν（O₂）=___mol•L^-1•min^-1：若继续通入0.20molYO₂和0，.10molO₂，则平衡___移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），再次达到平衡后，___mol<n（YO₃）<___mol．
（3）V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性．
一定条件下，甲在恒容密闭容器中发生分解反应（正反应放向为吸热反应）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，下列各项中y随x的增大而增大的是___．（选填序号）．

选项	a	b	c	d
x	温度	温度	加入H2的物质的量	加入甲的物质的量
y	混合气体的平均相对分子质量	平衡常数K	混合气体的密度	达平衡时的甲的转化率

（4）向含4mol V的最高价含氧酸的稀溶液中，逐渐加入Fe粉至过量．假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n（Fe²⁺）随n（Fe）变化的示意图．

Answer 1

U、V、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，根据元素在周期表中的位置知，U为第二周期元素、Y为第三周期元素，U元素与氧元素能形成两种无色气体，则U为C元素，Y为S元素；W是地壳中含量最多的金属元素，则W是Al元素；Z为短周期主族元素且原子序数大于S，所以Z为Cl元素；
V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性，为氨水，则V为N元素，
（1）元素Al属于13号元素，其原子核外共有1s、2s、2p、3s和3p五种能级电子，故答案为：5；
（2）①化学平衡常数只与温度有关，吸热反应平衡常数随温度升高而增大，放热反应平衡常数随温度升高而减小，该反应为放热反应，450℃时的平衡常数大于500℃时的平衡常数，故答案为：大于；
②反应2SO₂（g）+O₂（g）

450℃

催化剂

2SO₃（g）中
a．2ν（O₂）_正=ν（SO₃）_逆时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故a错误；           
b．反应为气体体积减小的反应，而气体质量不变，容器中气体的平均分子量不随时间而变化说明反应达到平衡状态，故b正确；
c．恒容密闭容器中，气体质量不变，容器中气体的密度不随时间而变化不能说明反应达到平衡状态，故c错误；  
d．反应为气体物质的量减小的反应，容器中气体的分子总数不随时间而变化说明反应达到平衡状态，故d正确，
故答案为：bd；
③νv（O₂）=(△c(O2))/(△t)=((0.09mol)/(5L))/(0.5min)=0.36mol•L^-1•min^-1，
当生成0.18molSO₃时，继续通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，容器内压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动；
用极限法求出n（SO₃）的范围，
假设平衡不移动，此时n（SO₃）=0.18×2=0.36mol，
假设0.40molSO₂完全生成SO₃，根据反应方程式2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）可知，n（SO₃）=0.4mol，
所以再次达到平衡时，0.36mol<n（SO₃）<0.40mol．                                   
故答案为：0.36；向正反应方向；0.36；0.40；
（3）一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应2NH₃（g）⇌N₂（g）+3H₂（g）△H>0，
a．该反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，气体的物质的量增大、气体质量不变，所以其相对分子质量减小，故错误；
b．平衡常数只与温度有关，温度改变平衡常数改变，升高温度，平衡向正反应方向移动，则平衡常数增大，故正确；
c．加入氢气，混合气体质量增大、但容器体积不变，其密度增大，故正确；
d．加入氨气，平衡向正反应方向移动，但其转化率减小，故错误；
故答案为：bc；
（4）向含4mol稀硝酸溶液中逐渐加入Fe粉至过量，Fe先和稀硝酸反应生成硝酸铁和NO，当硝酸完全反应后，Fe再和铁离子反应生成亚铁离子，发生的反应为Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O、2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，根据方程式知，4mol硝酸能溶解1molFe，同时生成1mol铁离子、1molNO，1molFe离子能被0.5molFe还原，此时没有NO产生，所以其图象为，故答案为：．