Question

(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大 ， A是元素周期表中原子半徑最小的元素，B是形成化合物種類最多的元素，C原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，D是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素，E的負(fù)一價離子與C的某種氫化物分子含有相同的電子數(shù)。

⑴A、C、D形成的化合物中含有的化學(xué)鍵類型為 。

⑵已知：

① E－E→2E　 ?H＝＋a kJ/mol；

② 2A→A－A　 ?H＝－b kJ/mol；

③ E＋A→A－E　?H＝－c kJ/mol；

寫出298K時，A2與E2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。

⑶在某溫度下容積均為2 L的三個密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫恒容，使之發(fā)生反應(yīng)：2A2(g)＋BC(g)X(g)　 ?H＝－Q kJ/mol(Q＞0，X為A、B、C三種元素組成的一種化合物)。初始投料與各容器達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實驗	甲	乙	丙
初始投料	2 mol A2、1 mol BC	1 mol X	4 mol A2、2 mol BC
平衡時n(X)	0.5 mol	n2	n3
反應(yīng)的能量變化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
體系的壓強(qiáng)	P1	P2	P3
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率	1	2	3

①在該溫度下，假設(shè)甲容器從反應(yīng)開始到平衡所需時間為4 min，則A2的平均反應(yīng)速率

v (A2)= 。

② 計算該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K = 。

③三個容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時下列各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是 (填字母)。

A．α1＋α2＝1 B．Q1＋Q2＝Q C．α3＜α1

D．P3＜2P1＝2P2 E．n2＜n3＜1.0 mol F．Q3＝2Q1

④在其他條件不變的情況下，將甲容器的體積壓縮到1 L，若在第8min達(dá)到新的平衡時A2的總轉(zhuǎn)化率為75%，請在下圖中畫出第5min 到新平衡時X的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

⑷熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)是一種高溫燃料電池，被稱為第二代燃料電池，是未來民用發(fā)電的理想選擇方案之一，其工作原理如圖所示�，F(xiàn)以A2(g)、BC(g)為燃料，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì)。寫出該碳酸鹽燃料電池(MCFC)正極的電極反應(yīng)式____________________________。

 

 

Answer 1

⑴ 離子鍵、極性鍵(或共價鍵)

⑵ H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) ?H＝(a＋b－2c)kJ·mol－1［?H表示成-(2c-a-b)kJ·mol－1也可］

⑶ ① 0.125 mol·L－1·min－1

② 4 L2/mol2 ③ ABD

④

⑷ O2＋4e－＋2CO2＝2CO32 －

【解析】

試題分析：根據(jù)題意依次推出A為氫元素，B為碳元素，C為氧元素，D為鈉元素，E為氯元素；

⑴A、C、D形成的化合物為NaOH，其所含化學(xué)鍵為離子鍵、極性鍵(或共價鍵)；

⑵首先寫出A2與E2反應(yīng)的方程式，并標(biāo)出各物質(zhì)的狀態(tài)為H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)；將“①－②＋③×2”得該化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律得該反應(yīng)熱?H＝(a＋b－2c)kJ·mol－1，據(jù)此便可寫出完整的熱化學(xué)方程式；

⑶①A2的平均反應(yīng)速率v (A2)＝；

②該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝；

③甲和乙兩容器的平衡狀態(tài)為全等平衡，則有α1＋α2＝1，Q1＋Q2＝Q，P1＝P2，n2＝n1＝0.5 mol；由于丙容器的起始量是甲的2倍，可將丙容器的體積擴(kuò)大2倍(與甲同壓等效)，然后再恢復(fù)到原體積，則可得α3＞α1，P3＜2P1，n2＜1.0 mol＜n3，Q3＞2Q1，綜上只有A、B、D項正確。

④第5min時X的物質(zhì)的量濃度變?yōu)?.5 mol/L(體積變?yōu)? L)，再根據(jù)“第8min達(dá)到新的平衡時A2的總轉(zhuǎn)化率為75%”，則到新平衡時X的物質(zhì)的量濃度為，據(jù)此便可作圖。

⑷O2在正極上發(fā)生還原反應(yīng)生成CO32 －：O2＋4e－＋2CO2＝2CO32 －。

考點：本題考查化學(xué)與熱量、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡常數(shù)、等效平衡、電化學(xué)等。