Question

鹵素單質(zhì)可以參與很多化學反應， 如：NF₃可由NH₃和F₂在Cu催化劑存在下反應直接得到；反應①： 2NH₃+3F₂NF₃+ 3NH₄F
利用“化學蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS₂晶體； 反應②：TaI₄（g）+S₂（g） TaS₂（s）+2I₂（g）+Q kJ，Q＞0
（1）反應①中：非金屬性最強的元素原子核外有_________種不同運動狀態(tài)的電子；該反應中的某元素的單質(zhì)可作糧食保護氣，則該元素最外層的電子有____________種自旋方向。
（2）反應①中：物質(zhì)所屬的晶體類型有________________________________；
并寫出所有原子符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物的電子式_______________________。
（3）反應②中：平衡常數(shù)表達式K=_____________________，若反應達到平衡后，保持其他條件不變，降低溫度，重新達到平衡時 ______________。

A．平衡常數(shù)K增大

B．S2的濃度減小

C．I2的質(zhì)量減小

D．V(TaI4)逆 增大

（4）反應②在一定溫度下進行，若反應容器的容積為2 L，3 min后達到平衡，測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45 g，則I₂的平均反應速率為 _________________。
（5）某同學對反應②又進行研究，他查閱資料，發(fā)現(xiàn)硫單質(zhì)有多種同素異形體，可表示Sx，且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，他認為僅增大壓強對平衡是有影響的，則TaI₄的平衡轉(zhuǎn)化率會____________（填增大或減小），其原因是________________________ 。

Answer 1

（1）9  、 2
（2）分子晶體、金屬晶體、離子晶體 ；  
（3）； A  B
（4）0.00333或1/300mol/(L·min)
（5）該同學認為加壓對TaI₄平衡轉(zhuǎn)化率會減小，原因是在S₂可以轉(zhuǎn)化為S₄或S₆或S₈
2TaI₄（g）+S₄（g） 2TaS₂（s）+4I₂（g）加壓使平衡向逆反應方向進行

試題分析：
（1）在反應①中非金屬性最強的元素是F，其核外電子排布是1s²2s²2p⁵.可見有9種不同運動狀態(tài)的電子。在該反應中的某元素的單質(zhì)可作糧食保護氣，則該元素為N，其核外電子排布是1s²2s²2p³.在它的最外電子層有順時針方向和逆時針方向兩種不同的自旋方向。
（2）反應①中， NH₃、3F₂、NF₃是由分子構(gòu)成的分子晶體，Cu是由金屬鍵構(gòu)成的金屬晶體，而NH₄ F則是含有極性共價鍵和離子鍵的離子晶體。其中所有原子符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物NF₃的電子式是
（3）平衡常數(shù)是可逆反應達到平衡狀態(tài)時各生成物濃度冪指數(shù)的乘積與個反應物濃度冪指數(shù)乘積的比。反應②中平衡常數(shù)表達式。由于反應②的正反應是氣體體積增大的放熱反應。所以反應達到平衡后，保持其他條件不變，降低溫度，根據(jù)平衡移動原理：降低溫度，化學平衡向放熱反應方：向移動。對該反應來說化學平衡向正反應方向移動，所以化學平衡常數(shù)增大。正確。B.由于降低溫度，平衡正向移動，所以反應物的濃度減小。正確。C. 平衡正向移動，產(chǎn)生更多的I₂，所以c(I₂)增大，I₂的質(zhì)量增大。錯誤。D. 降低溫度，無論是放熱反應，還是吸熱反應，反應速率都減小。錯誤。因此正確選項為AB。
（4）n(TaS₂)=" 2.45" g÷245 g/mol=0.01mol.則生成I₂的物質(zhì)的量為0.02mol。所以I₂的平均反應速率為V=Δc÷Δt=(0.02mol÷2L)÷3min=0.00333或1/300mol/(L·min).
（5）他認為僅增大壓強對平衡是有影響的，則TaI₄的平衡轉(zhuǎn)化率會減小，其原因是在S₂可以轉(zhuǎn)化為S₄或S₆或S₈。2TaI₄（g）+S₄（g） 2TaS₂（s）+4I₂（g）加壓使平衡向逆反應方向進行。