Question

A、B、C為三種短周期元素，核電荷數(shù)依次增大，且A、B、C三種元素的原子核外電子層數(shù)之和為5．已知A是原子結(jié)構(gòu)最簡單的元素，B元素原子最外層上的電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，A和C之間可形成A₂C和A₂C₂兩種化合物．請回答下列問題．
（1）C元素在元素周期表中的位置是

 

；A、B、C的元素符號是：A

 

，B

 

，C

 

（2）用電子式表示化合物BC₂的形成過程

 

．
（3）在恒溫下，體積為2L的恒容容器中加入一定量的B單質(zhì)和1molA₂C蒸汽，發(fā)生：B（s）+A₂C（g）?BC（g）+A₂（g）．2min后，容器的壓強增加了20%，則2min內(nèi)A₂C的反應速率為

 

．一段時間后達到平衡，下列說法正確的是

 

A．增加B單質(zhì)的量，反應速率加快
B．恒溫恒容時在該容器中通入Ar，反應速率加快
C．氣體的密度不再變化可以判斷該反應達到了平衡
D．2min時，A₂C的轉(zhuǎn)化率為80%
E．氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時，該反應達到平衡
（4）BC與C₂在堿性條件下可形成一種燃料電池．該電池的負極反應式為

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：三種短周期元素A、B、C的原子序數(shù)依次增大，A是原子結(jié)構(gòu)最簡單的元素，故A為氫，屬于第一周期，B元素原子最外層上的電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，則B原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則B為碳元素，屬于第二周期；A、B、C三種元素的原子核外電子層數(shù)之和為5，故C為第二周期元素，A和C之間可形成A₂C和A₂C₂兩種化合物，故C為氧元素，據(jù)此解答即可．

解答： 解：三種短周期元素A、B、C的原子序數(shù)依次增大，A是原子結(jié)構(gòu)最簡單的元素，故A為氫，屬于第一周期，B元素原子最外層上的電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，則B原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則B為碳元素，屬于第二周期；A、B、C三種元素的原子核外電子層數(shù)之和為5，故C為第二周期元素，A和C之間可形成A₂C和A₂C₂兩種化合物，故C為氧元素，
綜上所述，A為氫，B為碳，C為氧，
（1）C為氧元素，O在元素周期表中的位置是第二周期第VIA族，氫、碳、氧的元素符號分別為：H、C、O，故答案為：第二周期第VIA族；H；C；O；
（2）BC₂為CO₂，二氧化碳為共價化合物，碳與氧之間形成兩對共價鍵，二氧化碳的形成過程為：，
故答案為：；
（3）C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
開始         1        0       0
轉(zhuǎn)化         a        a       a
平衡         1-a      a       a 
2min后，容器的壓強增加了20%，即

1

1+20%

=

1

1-a+a+a

，解a=0.2，故2min內(nèi)H₂O的反應速率為：v=

△c

△t

=

0.2mol 2L

2min

=0.05mol/（L?min），
A．增加固體單質(zhì)的量，不會影響化學反應速率，故A錯誤；
B．恒溫恒容時在該容器中通入Ar，加入Ar，不改變反應中各種物質(zhì)的濃度，故化學反應速率不變，故B錯誤；
C．氣體的密度ρ=

m

V

，反應過程中，m變大，V不變，故正反應方向ρ變大，若不再變化可以判斷該反應達到了平衡，故C正確；
D．2min時，H₂O的轉(zhuǎn)化率為

0.2mol

1mol

×100=20%，故D錯誤；
E．氣體的平均摩爾質(zhì)量M=

m

n

，正反應方向，m增大，n增大，故M變化，若M不變時，該反應達到平衡，故E正確，故選CE，
故答案為：0.05mol/（L?min）；CE；
（4）CO燃燒生成二氧化碳，二氧化碳與堿反應生成碳酸根，故燃料電池的負極反應為：CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O，故答案為：CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O．

點評：本題主要考查的是元素的推斷以及化學反應平衡原理，屬于中等難度的題目，注意總結(jié)．