Question

X是一种重要的工业原料， X在160℃分解制备异氰酸和氨气，反应方程式为：X  HCNO + NH₃（已配平）。完成下列填空：

（1）在上述反应所涉及的各元素中，原子半径最大的元素是_________，其原子核外电子共占据_______个轨道。

（2）在上述物质中有三种元素处于同周期，下列叙述中能说明三种元素C,N,O非金属性递变规律的事实是____________。

a．最高价氧化物对应水化物的酸性

b．单质与H₂反应的难易程度

c．两两形成化合物中元素的化合价

工业上在催化剂条件下，用NH₃作为还原剂将烟气中的NOx还原成无害的氮和水，反应方程式可表示为：

2NH₃（g）＋NO（g）＋NO₂（g）2N₂（g）＋3H₂O（g）

（3）一定条件下该反应在容积为2L的容器内反应，20 min时达到平衡，生成N₂ 0.4 mol，则平均反应速率υ(NO)＝__________mol/L·min。

（4）当该反应达到平衡时，下列说法一定错误的是___________。

a．气体密度不变                   b．气体颜色不变

c．υ(NO)_正= 2υ(N₂)_逆                 d．N₂和NH₃的浓度相等

（5）X可以代替NH₃还原烟气中的NO_x，X的分子模型如图所示，X电子式为______________。

（6）氰酸有两种结构，一种分子内含有叁键，称为氰酸，另一种分子内不含叁键，称为异氰酸，且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构，分子中也不含环状结构。请分别写出氰酸和异氰酸的结构式：_______________、______________。

Answer

（1）C（1分），4个（1分）

（2）c（2分）

（3）0.005mol/(L·min)  （2分）

（4）c（2分）

（5）（2分）

（6） （2分）

【解析】

试题分析：根据X  HCNO + NH3（已配平）反应，可知X中含有C,H,O,N元素。

（1）各元素中，原子半径最大的元素是碳，其原子核外电子共占据4个轨道分别是1S22S22P2，其中S轨道2个，P轨道2个。

（2）元素非金属性递变规律的事实可能通过c．两两形成化合物中元素的化合价来判断，由于氧元素没最高价氧化物对应水化物，故也无法通过单质与H2反应的难易程度来判断。正确答案为bc。2NH3（g）＋NO（g）＋NO2（g）2N2（g）＋3H2O（g）

（3）一定条件下该反应在容积为2L的容器内反应，20 min时达到平衡，生成N2 0.4 mol，则平均反应速率υ(NO)＝0.4/(2*20)*2=_0.005mol/(L·min) 。

（4）a．气体密度始终不变，不能做为判断依据。b．气体颜色不变即浓度不变，正确。c．υ(NO)正= 2υ(N2)逆比值关系错误，错误。d．N2和NH3的浓度相等不一定平衡，正确。故选C。

（5）X电子式为。

（6）根据信息氰酸和异氰酸的结构式 。

考点：本题考查原子半径，元素非金属性，化学反应速率计算及结构式的书写。