Question

（2009?合肥三模）A、B、C、D、E是中學(xué)常見的單質(zhì)，X是化合物．A為金屬，原子最外層p軌道上只有一個(gè)電子，可與NaOH溶液反應(yīng)；B是常見的金屬，其基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d⁶4s²；常溫下C是氣態(tài)非金屬單質(zhì)，可以燃燒；D是空氣主要成分之一，可與C發(fā)生重要工業(yè)反應(yīng)生成X；E是固體非金屬單質(zhì)，在氧氣中燃燒時(shí)有明亮的藍(lán)紫色火焰．根據(jù)上述物質(zhì)的信息，回答下列有關(guān)問題：
（1）寫出單質(zhì)B與Cl₂的反應(yīng)產(chǎn)物與X的水溶液反應(yīng)的離子方程式：

Fe³⁺+3NH₃?H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺

．B單質(zhì)在海水中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，寫出電化學(xué)腐蝕的正極電極方程式：

O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-

．
（2）已知單質(zhì)E的燃燒熱為296.8kJ/mol，寫出表示E燃燒熱的熱化學(xué)方程式：

S（g）+O₂（g）═SO₂（g）；△H=-296.8kJ/mol

．
（3）寫出A的氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：

Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O

．
（4）將0.40molC和0.20molD充入2L的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)生成X，有關(guān)C、D、X三者的物質(zhì)的量的變化與時(shí)間的關(guān)系如圖所示：
①若t₁=10min 則0～t₁時(shí)間內(nèi)C物質(zhì)的平均反應(yīng)速率為

0.0075mol/（L?min）

；該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

．
②該反應(yīng)在t₂時(shí)達(dá)到平衡，根據(jù)圖中曲線變化情況判斷，t₁時(shí)刻改變的反應(yīng)條件可能是

a

（填序號(hào)）
a．加入了催化劑        b．降低了反應(yīng)溫度     c．向容器中又充入了氣體D．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E是中學(xué)常見的單質(zhì)，X是化合物．A為金屬，原子最外層p軌道上只有一個(gè)電子，則A處于第ⅢA族，可與NaOH溶液反應(yīng)，故A為鋁；B是常見的金屬，其基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d⁶4s²，原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，是26號(hào)元素，則B為鐵；E是固體非金屬單質(zhì)，在氧氣中燃燒時(shí)有明亮的藍(lán)紫色火焰，則E為硫；常溫下C是氣態(tài)非金屬單質(zhì)，可以燃燒，則C為氫氣；D是空氣主要成分之一，可與C發(fā)生重要工業(yè)反應(yīng)生成X，則D為氮?dú)�，X為氨氣．

解答：解：A、B、C、D、E是中學(xué)常見的單質(zhì)，X是化合物．A為金屬，原子最外層p軌道上只有一個(gè)電子，則A處于第ⅢA族，可與NaOH溶液反應(yīng)，故A為鋁；B是常見的金屬，其基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d⁶4s²，原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，是26號(hào)元素，則B為鐵；E是固體非金屬單質(zhì)，在氧氣中燃燒時(shí)有明亮的藍(lán)紫色火焰，則E為硫；常溫下C是氣態(tài)非金屬單質(zhì)，可以燃燒，則C為氫氣；D是空氣主要成分之一，可與C發(fā)生重要工業(yè)反應(yīng)生成X，則D為氮?dú)�，X為氨氣．
故A為鋁；B為鐵；C為氫氣；D為氮?dú)猓珽為硫；X為氨氣．
（1）鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，氯化鐵與氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀與氯化銨，反應(yīng)離子方程式為Fe³⁺+3NH₃?H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺．鐵在海水中發(fā)生吸氧腐蝕，原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣在正極放電，電化學(xué)腐蝕的正極電極方程式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
故答案為：Fe³⁺+3NH₃?H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
（2）S的燃燒熱為296.8kJ/mol，硫燃燒熱的熱化學(xué)方程式為S（g）+O₂（g）═SO₂（g）；△H=-296.8kJ/mol．
故答案為：S（g）+O₂（g）═SO₂（g）；△H=-296.8kJ/mol．
（3）氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)的離子方程式為Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O．
故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O．
（4）將0.40molC和0.20molD充入2L的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)生成X，有關(guān)C、D、X三者的物質(zhì)的量的變化與時(shí)間的關(guān)系如圖所示：
①由圖可知，10min內(nèi)C的物質(zhì)的量變化為0.4mol-0.25mol=0.15mol，所以v（C）=

0.15mol 2L

10min

=0.0075mol/（L?min），
該反應(yīng)方程式為N₂+3H₂?2NH₃，該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為k=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

．
故答案為：0.0075mol/（L?min）；

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

．
②由圖可知t₁時(shí)刻瞬間反應(yīng)混合物的物質(zhì)的量不變，隨后C、D較小，X增加，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)混合物的物質(zhì)的量變化更大，該反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng)．
a．加入了催化劑，瞬間反應(yīng)混合物的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)速率加快，故a正確；
b．降低了反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率降低，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)混合物的物質(zhì)的量變化減小，故b錯(cuò)誤；
c．向容器中又充入了氣體D，瞬間D的物質(zhì)的量應(yīng)該增大，瞬間反應(yīng)混合物的物質(zhì)的量不變，故c錯(cuò)誤．
故選：a．

點(diǎn)評(píng)：考查元素化合物推斷、熱化學(xué)反應(yīng)方程式、原電池、化學(xué)平衡等，難度中等，推斷化合物是關(guān)鍵，需對(duì)元素化合物知識(shí)熟練掌握．注意（2）中燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式書寫，可燃物為1mol；（4）②t₁時(shí)刻未達(dá)平衡．