Question

【題目】I．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相對位置如圖所示其中Y所處的周期序數與族序數相等。按要求回答下列問題：

（1）寫出X的原子結構示意圖_______________。

（2）列舉一個事實說明X非金屬性強于Z: _______________(用化學方程式表示)

（3）含Y的氯化物呈酸性的原因是__________ (用離子方程式表示)

II．運用所學化學原理，解決下列問題：

（4）已知：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2。某同學利用單質硅和鐵為電極材料設計原電池(NaOH為電解質溶液)，該原電池負極的電極反應式為_________________;

（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。工業上生產粗硅的熱化學方程式_______________________________；

（6）已知：CO(g)+H2O(g)H2(g) + CO2(g)。右上表為該反應在不同溫度時的平衡常數。則：該反應的H____ 0(填“＜”或“＞”)；500℃時進行該反應，且CO和H2O起始濃度相等，CO平衡轉化率為 。

Answer 1

【答案】（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】試題分析：X為氮，Y為鋁，Z為硅，W為氯。（1）X為氮元素，原子結構示意圖為；

（2）非金屬性越前，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，所以可以用硝酸制取硅酸即可，方程式為：2HNO3+Na2SiO3=2NaNO3+H2SiO3↓。（3）氯化鋁溶液中鋁離子水解使溶液顯酸性，離子方程式為：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。（4）根據反應分析，硅失去電子生成硅酸根離子，電極反應為：Si-4e-+6OH-=SiO32-+3H2O。（5）根據蓋斯定律分析，①+②-③即可得熱化學方程式為：2C(s)+SiO2(s)="Si(s)+2CO(g)" △H=(a+b-c)kJ·mol-1。（6）從表分析，溫度升高，平衡常數變小，說明升溫平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，△H＜0，

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

起始濃度 1 1 0 0

改變濃度x x x x

平衡濃度 1-x 1-x x x

則有x2/(1-x)2=9，解x=0.75，則一氧化碳的轉化率為0.75/1=75％