Question

7．（1）在A、B、C、D、E五種短周期主族元素中，A、B、C三種元素的原子序數依次增大，A、C都能與B按原子個數比1：1或2：1形成化合物，但常溫時A、B形成化合物與C、B形成化合物的狀態(tài)不同．D的原子最外層電子數最多，E是良好半導體，D和E能形成氣態(tài)物質ED₄．
①C與B按原子個數比1：1形成化合物的電子式是．
②寫出工業(yè)上制E單質的化學方程式SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（2）一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：
M（g）+3N（g）?2P（g）+Q（s）△H，其化學平衡常數K與溫度t的關系如下表：

t/K	300	400	…
K/（mol/L）-2	4×106	8×107	…

請完成下列問題：
①判斷該反應的△H＞ 0（填“＞”或“＜”）
②在一定條件下．能判斷該反應一定達到化學平衡狀態(tài)的是CD（填代號）
A.3v_正（N）═2v_逆（P）               B．M 和N的轉化率相等
C．容器內壓強保持不變              D．混合氣體的密度保持不變
（3）為了減少CO對大氣的污染，某研究性學習小組擬研究CO和H₂O反應轉化為綠色能源H₂，已知：
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-556kJ•mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ•mol^-1
①寫出CO和H₂O（g）作用生成CO₂和H₂的熱化學方程式：CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-36.2kJ•mol^-1
②H₂是一種理想的綠色能源，可作燃料電池，該氫氧燃料電池以KOH為電解質溶液，其負極的電極反應式是H₂+2OH^--2e^-=2H₂O
（4）在含有相同濃度Cl^-和I^-離子的溶液中，逐滴加入AgNO₃溶液時，I^-離子首先沉淀析出，當第二種離子開始沉淀時Cl^-和I^-的濃度子比為10^-6：1．
（已知Ksp（AgI）═1.5×10^-16，Ksp（AgCl）═1.56×10^-10）

Answer 1

分析 （1）在A、B、C、D、E五種短周期主族元素中，A、B、C三種元素的原子序數依次增大，A、C都能與B按原子個數比1：1或2：1形成化合物，但常溫時A、B形成化合物與C、B形成化合物的狀態(tài)不同，可推知A為H元素、B為O元素、C為Na；D的原子最外層電子數最多，E是良好半導體，D和E能形成氣態(tài)物質ED₄，則D為Cl、E為Si；
（2）①由表中數據可知，升高溫度平衡常數增大，說明升高溫度平衡向正反應方向移動；
②可逆反應到達平衡時，正逆反應速率相等，反應混合物各組分的含量、濃度不變，由此衍生的其它一些物理量不變，判斷平衡狀態(tài)的物理量應隨反應進行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化，說明到達平衡；
（3）①根據蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以合適的系數進行加減構造目標熱化學方程式；
②負極發(fā)生氧化反應，氫氣在負極失去電子，堿性條件下生成水；
（4）根據Ksp判斷Cl^-和I^-離子沉淀時需要Ag⁺濃度大小，需要Ag⁺濃度越小的離子最先沉淀析出；溶液中Ag⁺濃度相等，由溶度積常數可知Cl^-和I^-的濃度子比為．

解答 解：（1）在A、B、C、D、E五種短周期主族元素中，A、B、C三種元素的原子序數依次增大，A、C都能與B按原子個數比1：1或2：1形成化合物，但常溫時A、B形成化合物與C、B形成化合物的狀態(tài)不同，可推知A為H元素、B為O元素、C為Na；D的原子最外層電子數最多，E是良好半導體，D和E能形成氣態(tài)物質ED₄，則D為Cl、E為Si．
①C與B按原子個數比1：1形成化合物為Na₂O₂，電子式是，故答案為：；
②工業(yè)上制Si單質的化學方程式：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，故答案為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（2）①由表中數據可知，升高溫度平衡常數增大，說明升高溫度平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應，即△H＞0，故答案為：＞；
②A.3v_正（N）═2v_逆（P）時同種物質的正逆速率不相等，反應未到達平衡，故A錯誤；
B．M 和N的轉化率相等不能說明到達平衡，與物質的起始物質的量有關，故B錯誤；
C．隨反應進行容器內壓強減小，當容器內壓強保持不變時反應到達平衡 故C正確；
D．隨反應進行容器內混合氣體的質量減小，混合氣體的密度保持不變，說明反應到達平衡，故D正確，
故選：CD；
（3）①已知：①2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-556kJ•mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ•mol^-1
根據蓋斯定律，（①-②）×$\frac{1}{2}$可得：CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-36.2kJ•mol^-1，
故答案為：CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-36.2kJ•mol^-1；
②負極發(fā)生氧化反應，氫氣在負極失去電子，堿性條件下生成水，負極電極反應式為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，
故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
（4）Cl^-開始沉淀需要Ag⁺濃度=$\frac{1.56×1{0}^{-10}}{c（C{l}^{-}）}$，I^-離子沉淀時需要Ag⁺濃度=$\frac{1.5×1{0}^{-16}}{c（{I}^{-}）}$，由于Cl^-和I^-離子濃度相等，故I^-離子沉淀時需要Ag⁺濃度較小，則I^-離子先沉淀析出；
溶液中Ag⁺濃度相等，由溶度積常數可知Cl^-和I^-的濃度子比為Ksp（AgCl）：Ksp（AgI）=1.56×10^-10：1.6×10^-16≈10^-6：1，
故答案為：I^-；10^-6：1．

點評 本題考查結構性質位置關系、平衡常數影響元素、化學平衡狀態(tài)判斷、熱化學方程式、電極反應式、溶度積的應用及計算等，屬于拼合型題目，需要學生具備知識的基礎．