Question

【題目】鹵素單質(zhì)可以參與很多化學(xué)反應(yīng)， 如：NF3氣體可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到；反應(yīng)①：2NH3+3F2NF3+ 3NH4F，Ta（鉭）是一種過(guò)渡元素，利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”可以制備TaS2晶體；反應(yīng)②：TaI4（g）+S2（g）TaS2（s）+2I2（g）+QkJ，Q＞0

（1）反應(yīng)①中：非金屬性最強(qiáng)的元素原子核外有____種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；該反應(yīng)中的某元素的單質(zhì)可作糧食保護(hù)氣，則該元素最外層的電子有___種自旋方向。

（2）反應(yīng)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(yīng)②中：平衡常數(shù)表達(dá)式：K=___，若反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其他條件不變，降低溫度，重新達(dá)到平衡時(shí)____。

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(yīng)②在一定溫度下進(jìn)行，若反應(yīng)容器的容積為2L，3min后達(dá)到平衡，測(cè)得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g，則I2的平均反應(yīng)速率為___。

（5）某同學(xué)對(duì)反應(yīng)②又進(jìn)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（x為偶數(shù)），且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，他認(rèn)為僅增大壓強(qiáng)對(duì)平衡是有影響的，則TaI4的平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)____（填增大或減�。�，其原因是___。

Answer 1

【答案】9 2 分子晶體、金屬晶體、離子晶體 [I2]2/[TaI4][S2] ab 0.00333mol/(Lmin)或1/300 mol/(Lmin) 平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)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(yīng)方向進(jìn)行

【解析】

(1)反應(yīng)①中：非金屬性最強(qiáng)的元素是F，原子中沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子，核外有幾個(gè)電子就有幾種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；氮?dú)饪勺骷Z食保護(hù)氣，最外層有5個(gè)電子，電子的自旋方向有2種；

(2)根據(jù)共價(jià)物質(zhì)的組成分析晶體的類型；對(duì)于ABn的共價(jià)化合物，各元素滿足|化合價(jià)|+元素原子的最外層電子數(shù)=8，原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)；，然后書寫電子式；

(3)平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)；

(4)反應(yīng)容器的容積為2L，3min后達(dá)到平衡，測(cè)得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g，依據(jù)化學(xué)方程式的氣體質(zhì)量變化計(jì)算反應(yīng)I2物質(zhì)的量，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率概念計(jì)算；

(5)根據(jù)S2會(huì)轉(zhuǎn)變成S4、S6、S8，反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量偏小。

(1)反應(yīng)①中：非金屬性最強(qiáng)的元素是F，F原子中有9個(gè)電子，就有9種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；氮?dú)饪勺骷Z食保護(hù)氣，最外層有5個(gè)電子，電子的自旋方向有2種；

(2)NH3、F2、NF3屬于分子晶體，NH4F屬于離子晶體，Cu屬于金屬晶體；NF3中N元素化合價(jià)為+3，N原子最外層電子數(shù)為5，所以3+5=8，分子中N原子滿足8電子結(jié)構(gòu)；F元素化合價(jià)為-1，F原子最外層電子數(shù)為7，所以|-1|+7=8，分子中F原子滿足8電子結(jié)構(gòu)，電子是為：；

(3)反應(yīng)TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)體系中，平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值，K=；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)；

a．降低溫度，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)K增大，故a正確；

b．平衡正向移動(dòng)，S2的濃度減小，故b正確；

c．平衡正向移動(dòng)，I2的質(zhì)量增大，故c錯(cuò)誤；

d．溫度降低，V(TaI4)逆減小，故d錯(cuò)誤；

故答案為：ab；

(4)若反應(yīng)容器的容積為2L，3min后達(dá)到平衡，測(cè)得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g，則

TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g) △m

2mol 245g

0.02mol 2.45g

生成的I2為0.02mol，則I2的平均反應(yīng)速率==0.00333mol/(Lmin)；

(5)S2會(huì)轉(zhuǎn)變成S4或S6或S8，反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量偏小，所以增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，TaI4的平衡轉(zhuǎn)化率減小。