Question

X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素常见单质在常温下都是无色气体，在适当条件下可发生如下图所示变化：

已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比C

分子中的少一个。请回答下列问题：

（1）Y单质分子的电子式为               。

（2）X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源（KOH溶液作电解质溶液），两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电，则正极通入           （填物质名称或化学式均可）；负极电极反应式为                               。

（3）已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应，将等物质的量的Y、Z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。下列说法中，正确的是__________（填写下列各项的序号）。

a．达到化学平衡时，正反应速率与逆反应速率相等

b．反应过程中，Y的单质的体积分数始终为50%

c．达到化学平衡时，Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1

d．达到化学平衡的过程中，混合气体平均相对分子质量逐渐减小

Answer

（1）（2）氧气（或O2）； H2-2e-+2OH-== 2H2O（3）a b

【解析】

试题分析：短周期中形成无色气体单质的只有H2、N2、O2(稀有气体除外)，且一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，则X、Y、Z分别为O、N、H，A、B、C分别为NO、H2O、NH3。

（1）Y的单质为N2，电子式为。

（2）O2与H2可制成新型的化学电源（KOH溶液作电解质溶液）—碱性氢氧燃料电池，电池反应为2H2+O2== 2H2O，正极发生还原反应，则正极通入氧气，负极发生氧化反应，通入氢气，电极反应式为H2-2e-+2OH-== 2H2O。

（3）氮气和氢气合成氨的反应是可逆反应，将等物质的量的氮气和氢气充入一密闭容器中，在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。a．达到化学平衡时，正反应速率与逆反应速率相等，正确；b．起始氮气和氢气的物质的量之比为1:1，二者按1:3反应，反应过程中，氮气Y的单质的体积分数发生变化，错误；c．起始氮气和氢气的物质的量之比为1:1，二者按1:3反应，达到化学平衡时，的两种单质在混合气体中的物质的量之比一定不是1:1，错误；d．合成氨的反应正向为气体物质的量减小的反应，根据M=m/n判断，达到化学平衡的过程中，混合气体平均相对分子质量逐渐减小，正确，选ad。

考点：考查元素推断、燃料电池和化学平衡。