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+3F₂

Cu

NF₃+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2L，3min后達到平衡，測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g，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S_x，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

考點：原子核外電子的運動狀態(tài),不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別,反應速率的定量表示方法,化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的影響因素

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學平衡專題

分析：（1）反應①中：非金屬性最強的元素是F，原子中沒有運動狀態(tài)相同的電子，核外有幾個電子就有幾種不同運動狀態(tài)的電子；氮氣可作糧食保護氣，最外層有5個電子，電子的自旋方向有2種；
（2）共價物質(zhì)的組成分析晶體的類型；對于AB_n的共價化合物，各元素滿足|化合價|+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)次冪的乘積與反應物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值；該反應為放熱反應，降低溫度，平衡正向移動；
a．降低溫度，平衡正向移動，平衡常數(shù)K增大；
b．平衡正向移動，S₂的濃度減小；
c．平衡正向移動，I₂的質(zhì)量增大；
d．溫度降低，速率減��；
（4）反應容器的容積為2L，3min后達到平衡，測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g，依據(jù)化學方程式的氣體質(zhì)量變化計算反應I₂物質(zhì)的量，依據(jù)化學反應速率概念計算；
（5）根據(jù)S₂會轉(zhuǎn)變成S₄、S₆、S₈，反應物氣體的物質(zhì)的量偏�。�

解答： 解：（1）反應①中：非金屬性最強的元素是F，F(xiàn)原子中有9個電子，就有9種不同運動狀態(tài)的電子；氮氣可作糧食保護氣，最外層有5個電子，電子的自旋方向有2種；
故答案為：9；2；
（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元素化合價為-1，F(xiàn)原子最外層電子數(shù)為7，所以|-1|+6=8，分子中F原子滿足8電子結(jié)構(gòu)，電子是為：；
故答案為：分子晶體、離子晶體、金屬晶體；；

（3）反應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)次冪的乘積與反應物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值，K=

C2(I 2)

C(TaI4)C(S2)

；
該反應為放熱反應，降低溫度，平衡正向移動；
a．降低溫度，平衡正向移動，平衡常數(shù)K增大，故正確；
b．平衡正向移動，S₂的濃度減小，故正確；
c．平衡正向移動，I₂的質(zhì)量增大，故錯誤；
d．溫度降低，V（TaI₄）_逆減小，故錯誤；
故答案為：

C2(I 2)

C(TaI4)C(S2)

；ab；
（4）若反應容器的容積為2L，3min后達到平衡，測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g，
           TaI₄（g）+S₂（g）?TaS₂（s）+2I₂（g）△m
                                     2mol    245g                                     
                                    0.02mol   2.45g
生成的I₂為0.02mol，則I₂的平均反應速率=

0.02mol 2L

3min

=0.00333mol/（L?min）；
故答案為：0.00333mol/（L?min）；
（5）S₂會轉(zhuǎn)變成S₄或S₆或S₈，反應物氣體的物質(zhì)的量偏小，所以增大壓強，平衡逆向移動，TaI₄的平衡轉(zhuǎn)化率減��；
故答案為：減小；增大壓強，TaI₄的平衡轉(zhuǎn)化率減小的原因是S₂會轉(zhuǎn)變成S₄或S₆或S₈．

點評：本題是道綜合題，涉及電子的運用狀態(tài)、晶體類型、電子式、化學反應速率以及平衡常數(shù)、平衡移動原理，難度中等．