Question

X、Y、Z、M三种短周期元素，其中X、Y、Z的原子序数之和为16，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温常压下都是无色气体，在适当的条件下可以发生如下图所示的变化：
已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比一个C分子中少一个．而M的单质在常温常压下为固体，并且M元素是形成化合物种类最多的元素．请回答下列问题：
（1）元素X在周期表中的位置______．
（2）化合物C在一定条件下生成化合物A的化学方程式______△4NO+6H₂O

Answer

X、Y、Z、W四种短周期元素，其中X、Y、Z的原子序数之和为16，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温常压下都是无色气体，则三种气体单质为氢气、氮气、氧气．三种气体单质相互反应生成H2O、NH3、NO，一个B分子中含有的Z元素的原子个数比一个C分子中少一个，则B为H2O，C为NH3，Z为氢元素．由关系图可知：Z单质与X单质反应生成B（H2O），故X为氧元素；Z单质与Y单质反应生成C（NH3），故Y为氮元素；所以A为NO．W的单质在常温常压下为固体，并且W元素是形成化合物种类最多的元素，则W为碳元素．
【解析】
X、Y、Z、W四种短周期元素，其中X、Y、Z的原子序数之和为16，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温常压下都是无色气体，则三种气体单质为氢气、氮气、氧气．三种气体单质相互反应生成H2O、NH3、NO，一个B分子中含有的Z元素的原子个数比一个C分子中少一个，则B为H2O，C为NH3，Z为氢元素．由关系图可知：Z单质与X单质反应生成B（H2O），故X为氧元素；Z单质与Y单质反应生成C（NH3），故Y为氮元素；所以A为NO．W的单质在常温常压下为固体，并且W元素是形成化合物种类最多的元素，则W为碳元素．
即X为氧元素，Y为氮元素，Z为氢元素，W为碳元素；A为NO，B为H2O，C为NH3．
（1）X为氧元素，原子核外有8个电子，有2个电子层，最外层电子数为6各电子，处于周期表中第2周期第ⅥA族．故答案为：第2周期第ⅥA族；
（2）C为NH3，A为NO，氨气在催化剂并加热的条件下生成一氧化氮与水，反应方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O，
故答案为：4NH3+5O2 4NO+6H2O；
（3）常温下，将C（NH3）通入元素Y（N）的最高价氧化物的水化物的水溶液HNO3中，Y为氮元素，最高价氧化物的水化物为HNO3，氨气与硝酸反应生成硝酸铵，得到pH=5的溶液，反应后的溶液存在的平衡体系有：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；H2O⇌OH-+H+；硝酸铵属于强酸弱碱盐，铵根离子水解，溶液呈酸性，所以 c（NO3-）＞c（NH4+），c（H+）＞c（OH-）；
故答案为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；H2O⇌OH-+H+； c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）；         
（4）实验室里为制取C（NH3），常在C的浓溶液中加入生石灰．氧化钙溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氧化钙吸水，促使氨放出；生成的氢氧化钙电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出．
故答案为：氧化钙溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氧化钙吸水，促使氨放出；生成的氢氧化钙电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出；
（5）Y的单质（N2）与Z的单质（H2）生成C（NH3）的反应是可逆反应，△H＜0，反应为：N2+3H2 2NH3；，△H＜0；
a、化学平衡的标志是正逆反应速率相同，故a正确；
b、将等物质的量的Y（N2）、Z（H2）的单质充入一密闭容器中，在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应，设起始量都为1mol，则
N2+3H2 2NH3
起始量 1 1 0
变化量 x 3x 2x
平衡量 1-x 1-3x 2x
所以氮气所占体积分数为物质的量的百分数=×100%=50%，所以Y（N2）的单质的体积分数始终为50%，故b正确；
c、达到化学平衡时，Y（N2）的单质的体积分数始终为50%，H2和NH3共占50%，所以两种单质在混合气体中的物质的量之比不为1：1，故c错误；
d、达到化学平衡的过程中，气体质量不变，气体物质的量减小，所以混合气体平均相对分子质量增大，故d错误；
e、到化学平衡后，再升高温度，反应是放热反应，平衡逆向进行，C（NH3）的体积分数减小．故e错误；
综上所述ab正确；
故答案为：ab．
（6）X为氧元素，Z为氢元素，W为碳元素，三种元素形成化合物C2H6O，其蒸汽通过灼热的氧化铜，黑色的氧化铜会逐渐变红，则该化合物为乙醇CH3CH2OH，该反应的化学方程式为
CH3CH2OH+CuO CH2CHO+Cu+H2O，故答案为：CH3CH2OH+CuO CH2CHO+Cu+H2O；