Question

X是一種重要的工業(yè)原料，X在160℃分解制備異氰酸和氨氣，反應方程式為：X

160℃

HCNO+NH₃（已配平）．
（1）在上述反應所涉及的各元素中，原子半徑最大的元素是

 

，其原子核外電子共占據(jù)

 

個軌道．
（2）在上述物質中有三種元素處于同周期，下列敘述中能說明三種元素非金屬性遞變規(guī)律的事實是

 

．
a．最高價氧化物對應水化物的酸性          
b．單質與H₂反應的難易程度
c．兩兩形成化合物中元素的化合價
（3）工業(yè)上在催化劑條件下，用NH₃作為還原劑將煙氣中的NO_x還原成無害的氮和水，反應方程式可表示為：2NH₃（g）+NO（g）+NO₂（g）?2N₂（g）+3H₂O（g），一定條件下該反應在容積為2L的容器內反應，20min時達到平衡，生成N₂0.4mol，則平均反應速率υ（NO）=

 

mol/L?min．
（4）當該反應達到平衡時，下列說法一定錯誤的是

 

．
a．氣體密度不變                        b．氣體顏色不變
c．υ（NO）_正=2υ（N₂）_逆                 d．N₂和NH₃的濃度相等
（5）X可以代替NH₃還原煙氣中的NO_x，X的分子模型如圖所示，X電子式為

 

．
（6）氰酸有兩種結構，一種分子內含有叁鍵，稱為氰酸，另一種分子內不含叁鍵，稱為異氰酸，且兩種結構中所有原子最外層均已達到穩(wěn)定結構，分子中也不含環(huán)狀結構．請分別寫出氰酸和異氰酸的結構式：

 

、

 

．

Answer 1

考點：非金屬在元素周期表中的位置及其性質遞變的規(guī)律,微粒半徑大小的比較,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學平衡專題

分析：（1）C、O、N元素位于周期表相同周期，原子序數(shù)越大，半徑越��；結合核外電子排布判斷軌道數(shù)目；
（2）a．O元素無正價；
b．氨氣鍵能較大，難以與氫氣反應；
c．根據(jù)元素的化合價，可知反應中得失電子的難易；
（3）根據(jù)v=

△c

△t

計算；
（4）達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，由此衍生的一些物理量不變，以此判斷是否達到平衡狀態(tài)；
（5）由模型可知分子式為CO（NH₂）₂，由此可確定電子式；
（6）根據(jù)共價鍵的特點和原子核外電子排布確定結構簡式．

解答： 解：（1）C、O、N元素位于周期表相同周期，原子序數(shù)越大，半徑越小，則原子半徑最大的為C，C原子的核外電子排布為1s²2s²2p²，原子核外電子分別占據(jù)1s、2s、2個2p軌道，共4個，
故答案為：C；4；
（2）a．O元素無正價，故a錯誤；
b．氨氣鍵能較大，難以與氫氣反應，不能用于比較非金屬性強弱，故b錯誤；
c．形成的化合物分別為N₄C₃、NO、CO，由化合價可知在反應中得失電子的難易，可知非金屬性O＞N＞C，故c正確．
故答案為：c；
（3）υ（NO）=

1

2

v（N₂）=

0.4mol 2L

20min

×

1

2

=0.005mol/（L?min），故答案為：0.005；
（4）a．因容器的體積比變，氣體的質量不變，氣體密度不變不能作為判斷是否平衡的依據(jù)，但平衡時密度一定不變，故a不選；
b．氣體顏色不變，說明濃度不變，可說明達到平衡狀態(tài)，故b不選；
c．υ（NO）_正=2υ（N₂）_逆，正逆反應速率不等，不能達到平衡狀態(tài)，故c選；
d．N₂和NH₃的濃度相等，一般不能作為判斷的依據(jù)，如反應的起始配比數(shù)和轉化率在一定數(shù)值時，達到平衡時，二者可能相同，故d不選，
故答案為：c；
（5）由模型可知分子式為CO（NH₂）₂，電子式為，故答案為：；
（6）氰酸有兩種結構，一種分子內含有叁鍵，稱為氰酸，另一種分子內不含叁鍵，稱為異氰酸，且兩種結構中所有原子最外層均已達到穩(wěn)定結構，分子中也不含環(huán)狀結構，可知氰酸的結構式為H-O-C≡N，異氰酸的結構式為H-N=C=O，
故答案為：H-O-C≡N；H-N=C=O．

點評：本題考查較為綜合，涉及元素周期律、化學平衡、電子式、結構簡式等知識，側重于學生的分析能力的考查，為高頻考點，注意相關基礎知識的積累和學習，難度中等．