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(shù)依次增大，A、C都能與B按原子個(gè)數(shù)比1：1或2：1形成化合物，但常溫時(shí)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(shù)最多，E是良好半導(dǎo)體，D和E能形成氣態(tài)物質(zhì)ED₄．
①C與B按原子個(gè)數(shù)比1：1形成化合物的電子式是．
②寫出工業(yè)上制E單質(zhì)的化學(xué)方程式SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（2）一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：
M（g）+3N（g）?2P（g）+Q（s）△H，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)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(yīng)的△H＞ 0（填“＞”或“＜”）
②在一定條件下．能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是CD（填代號）
A.3v_正（N）═2v_逆（P）               B．M 和N的轉(zhuǎn)化率相等
C．容器內(nèi)壓強(qiáng)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(xué)習(xí)小組擬研究CO和H₂O反應(yīng)轉(zhuǎn)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(xué)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(zhì)溶液，其負(fù)極的電極反應(yīng)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(shí)，I^-離子首先沉淀析出，當(dāng)?shù)诙�種離子開始沉淀時(shí)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(shù)依次增大，A、C都能與B按原子個(gè)數(shù)比1：1或2：1形成化合物，但常溫時(shí)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(shù)最多，E是良好半導(dǎo)體，D和E能形成氣態(tài)物質(zhì)ED₄，則D為Cl、E為Si；
（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度平衡常數(shù)增大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動；
②可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)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(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化，說明到達(dá)平衡；
（3）①根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以合適的系數(shù)進(jìn)行加減構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式；
②負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氣在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成水；
（4）根據(jù)Ksp判斷Cl^-和I^-離子沉淀時(shí)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(shù)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(shù)依次增大，A、C都能與B按原子個(gè)數(shù)比1：1或2：1形成化合物，但常溫時(shí)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(shù)最多，E是良好半導(dǎo)體，D和E能形成氣態(tài)物質(zhì)ED₄，則D為Cl、E為Si．
①C與B按原子個(gè)數(shù)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(zhì)的化學(xué)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(shù)據(jù)可知，升高溫度平衡常數(shù)增大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即△H＞0，故答案為：＞；
②A.3v_正（N）═2v_逆（P）時(shí)同種物質(zhì)的正逆速率不相等，反應(yīng)未到達(dá)平衡，故A錯(cuò)誤；
B．M 和N的轉(zhuǎn)化率相等不能說明到達(dá)平衡，與物質(zhì)的起始物質(zhì)的量有關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．隨反應(yīng)進(jìn)行容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡 故C正確；
D．隨反應(yīng)進(jìn)行容器內(nèi)混合氣體的質(zhì)量減小，混合氣體的密度保持不變，說明反應(yīng)到達(dá)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(jù)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(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氣在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成水，負(fù)極電極反應(yīng)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(shí)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(shí)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(shù)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(diǎn)評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、平衡常數(shù)影響元素、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷、熱化學(xué)方程式、電極反應(yīng)式、溶度積的應(yīng)用及計(jì)算等，屬于拼合型題目，需要學(xué)生具備知識的基礎(chǔ)．