Question

（10分）Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，原子序数逐渐增大，Q与W组成的化合物是天然气的主要成分，W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，Y和Z能形成原子个数比为1︰1和l︰2的两种离子化合物。

（1）W在元素周期表中的位置是       周期       族。

（2） 工业合成XQ₃是放热反应。下列措施中，既能加快反应速率，又能提高原料利用率是          。（填写序号）

     A. 升高温度   B. 加入催化剂   C. 将XQ₃及时分离出去  D. 增大反应体系的压强

（3）2.24 L（标准状况）XQ₃被200 mL l mol/L QXY₃溶液吸收后，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是                         。（用离子符号表示）

（4）WQ₄Y与Y₂的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如右图所示，a极的电极反应是                         。

（5）已知：W（s）+Y₂（g）=WY₂（g）； H=－393.5kJ/mol

           WY（g）+Y₂（g）=WY₂（g）；H=－238.0kJ/mol。 则 24g W与一定量的Y₂反应，放出热量362.5 kJ，所得产物成分及物质的量之比为               。

（6）X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式为               。

Answer

（1）第二周期、第ⅣA族。  （2）D     （3）c(NO3-)＞c( H+)＞c(NH4+)＞c(OH-)

（4）CH4 – 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O       （5）CO2、CO   1：8.24

（6）Na3N + 4H2O = 3NaOH + NH3.H2O

【解析】Q与W组成的化合物是天然气的主要成分，所以Q是H，W是C。机动车排出的大气污染物主要是碳的氧化物和氮的氧化物，因此X是N，Y是O。Y和Z能形成原子个数比为1︰1和l︰2的两种离子化合物，说明Z是钠元素。

（2）氨的合成是放热的、体积减小的可逆反应，升高温度，不利于平衡向正反应方向进行，催化剂不能平衡状态，将XQ3及时分离出去会降低反应速率，正确的答案是D。

（3）0.1molNH3和0.2molHNO3混合后，硝酸过量，溶液中含有的溶质是NH4NO3和HNO3，所以所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是c(NO3-)＞c( H+)＞c(NH4+)＞c(OH-)。

（4）根据电子的流动方向可知a是负极，应通入甲烷，所以a极的电极反应是CH4 – 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O。

（5）将所给的热化学方程式合并可得到W（s）+1/2Y2（g）=WY（g）； H=－155.5kJ/mol。

因此24gC完全燃烧放出的热量是787kJ，不完全燃烧放出的热量是311 kJ，而实际放出362.5

kJ，所以产物是CO和CO2的混合物。根据十字交叉法可计算CO和CO2的物质的量之比是

（6）X和Z分别是N和Na，其化合价分别是－3价和＋1价，所以其化学式为Na3N，反应的方程式为Na3N + 4H2O = 3NaOH + NH3.H2O。