Question

I.现有部分元素的性质与原子（或分子）结构如下表：

元素编号	元素性质与原子（或分子）结构
T	最外层电子数是次外层电子数的3倍
X	常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对
Y	M层比K层少1个电子
Z	第3周期元素的简单离子中半径最小

（1）画出元素T的原子结构示意图__________．

（2）元素Y与元素Z相比，金属性较强的是__________（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是____________（填序号）．

a．Y单质的熔点比Z单质低         b．Y的化合价比Z低

c．Y单质与水反应比Z单质剧烈       d．Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z强

（3）T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物，写出该化合物的化学式____________．

（4）元素T和氢元素以原子个数比1：1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1：2化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式__________________________________．

II．在某一容积为5L的密闭容器内，加入0.2mol CO和0.2mol H₂O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H＞0，反应中CO₂的浓度随时间变化情况如图所示：

（1）根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为__________，反应达平衡时，c（H₂）=________________．

（2）判断该反应达平衡的依据是__________（填序号）．

①CO减少的速率和CO₂减少的速率相等

②CO、H₂O、CO₂、H₂等浓度都相等

③CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度都不再发生变化

④该条件下正、逆反应速率都为零

（3）请在图中画出CO的浓度随时间变化的曲线____________。

Answer

Na c、d Na2O2 N2H4+2H2O2═N2+4H2O 0.003mol/（L．min） 0.03mol/L ①③

【解析】I.T元素最外层电子数是次外层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，所以，次外层是K层，最外层是L层，K层排2个电子，L层排6个电子，所以是氧元素；X元素常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对知，该元素原子最外层5个电子，主族元素的族序数=其最外层电子数，所以是氮元素；Y元素原子M层比K层少1个电子，则Y原子有3个电子层，最外层电子数为1，所以是钠元素；Z元素是第3周期元素的简单离子中半径最小，金属阳离子电子层结构相同，随原子序数的增大离子半径减小，阴离子得电子后比金属阳离子多一个电子层，都比金属离子半径大，所以Z是Al元素。

（1）T为氧元素，核外各层电子数是2、6，其原子结构示意图为，故答案为：；

（2）Y、Z分别是钠、铝元素，同周期随原子序数增大金属性减弱，故金属性较强的是Na，比较金属强弱的方法有：与水或酸反应的剧烈程度，其最高价氧化物的水化物的碱性强弱，金属活动性顺序表，金属之间的相互置换等，物理性质不能比较金属性强弱，金属性强弱与失去电子难易有关、与失去电子数目（或化合价高低）多少无关，故ab错误，cd正确，故答案为：Na；cd；

（3四种元素中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物，该化合物为过氧化钠，故答案为：Na2O2；

（4）氧元素与氢元素形成的原子个数比为1：1的化合物Q是H2O2．氮元素与氢元素形成的原子个数为1：2的化合物是N2H4，两者反应可生成X的单质N2和T的另一种氢化物H2O，故答案为：N2H4+2H2O2═N2+4H2O；

II．（1）v（CO2）===0.003mol/（L．min），同一时间段内同一可逆反应中，各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算一氧化碳的平均反应速率，所以v（CO）=v（CO2）=0.003mol/（L．min）；反应达到平衡状态时，c（CO2）=c（H2）=0.03mol/L，故答案为：0.003mol/（L．min）；0.03mol/L；

（2）①CO减少的速率和CO2减少的速率相等，该反应的正逆反应速率相等，所以该反应达到平衡状态，故正确；②根据图象知，该反应达到平衡状态时，c（CO2）=c（H2）=0.03mol/L，则c（CO）=c（H2O）==0.01mol/L，当CO、H2O、CO2、H2等浓度都相等时，该反应未达到平衡状态，故错误；③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化时，该反应达到平衡状态，故正确；④该条件下，可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等但不等于0，故错误；故选①③；

(3)  CO的起始浓度等于0.04mol/L，根据方程式CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），CO的浓度的减小量等于二氧化碳浓度的增大量，CO的浓度随时间变化的曲线为，故答案为：。

点睛：本题考查位置、结构、性质的关系及应用，以及化学平衡状态的判断、平衡浓度的计算等知识点，把握原子结构、元素化合物知识及元素的推断、明确可逆反应平衡状态的判断依据、反应速率的计算公式为解答的关键。本题的易错点是C浓度的变化图像的描绘。