Question

I．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相对位置如图所示其中Y所处的周期序数与族序数相等。按要求回答下列问题：  

（1）写出X的原子结构示意图_______________。

（2）列举一个事实说明X非金属性强于Z: _______________(用化学方程式表示)

（3）含Y的氯化物呈酸性的原因是__________            (用离子方程式表示)

II．运用所学化学原理，解决下列问题：

（4）已知：Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂。某同学利用单质硅和铁为电极材料设计原电池(NaOH为电解质溶液)，该原电池负极的电极反应式为_________________;

（5）已知：①C(s)+ O₂(g)= CO₂(g)H="a" kJ· mol^-1；②CO₂(g) +C(s)="2CO(g)"H="b" kJ· mol^-1；③Si(s)+ O₂(g)=SiO₂(s)H="c" kJ· mol^-1。工业上生产粗硅的热化学方程式_______________________________；

（6）已知：CO(g)+H₂O(g)H₂(g) + CO₂(g)。右上表为该反应在不同温度时的平衡常数。则：该反应的H____ 0(填“＜”或“＞”)；500℃时进行该反应，且CO和H₂O起始浓度相等，CO平衡转化率为            。

Answer

（1）

（2）2HNO3+Na2SiO3=2NaNO3+H2SiO3↓

（3）Al3++3H2OAl(OH)3+3H+

（4）Si-4e-+6OH-=SiO32-+3H2O

（5）2C(s)+SiO2(s)="Si(s)+2CO(g)" △H=(a+b-c)kJ·mol-1

（6）＜75％

【解析】试题分析：X为氮，Y为铝，Z为硅，W为氯。（1）X为氮元素，原子结构示意图为；

（2）非金属性越前，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，所以可以用硝酸制取硅酸即可，方程式为：2HNO3+Na2SiO3=2NaNO3+H2SiO3↓。（3）氯化铝溶液中铝离子水解使溶液显酸性，离子方程式为：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。（4）根据反应分析，硅失去电子生成硅酸根离子，电极反应为：Si-4e-+6OH-=SiO32-+3H2O。（5）根据盖斯定律分析，①+②-③即可得热化学方程式为：2C(s)+SiO2(s)="Si(s)+2CO(g)" △H=(a+b-c)kJ·mol-1。（6）从表分析，温度升高，平衡常数变小，说明升温平衡逆向移动，则正反应为放热反应，△H＜0，

CO(g)+H2O(g)H2(g) + CO2(g)

起始浓度 1 1 0 0

改变浓度x x x x

平衡浓度 1-x 1-x x x

则有x2/(1-x)2=9，解x=0.75，则一氧化碳的转化率为0.75/1=75％

考点：非金属性的比较，原电池电极反应的书写，盖斯定律，化学平衡的计算