Question

【題目】短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大。A是周期表中原子半徑最小的元素，B原子的最外層電子數(shù)等于該元素最低化合價(jià)的絕對值，C與D能形成D2C和D2C2兩種化合物，而D是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素，E的負(fù)一價(jià)離子與C和A形成的某種化合物分子含有相同的電子數(shù)。

（1）A、C、D形成的化合物中含有的化學(xué)鍵類型為___________________；

（2）已知：①E-E→2E；△H=+a kJmol-1

②2A→A-A；△H=-b kJmol-1

③E+A→A-E；△H=-c kJmol-1(“”表示形成共價(jià)鍵所提供的電子)

寫出298K時(shí)，A2與E2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________________；

（3）在某溫度下、容積均為2L的三個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫恒容，使之發(fā)生反應(yīng)：2A2(g)+BC(g)X(g)；△H=-d Jmol-1(d＞0，X為A、B、C三種元素組成的一種化合物)．初始投料與各容器達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)	甲	乙	丙
初始投料	2mol A2、1mol BC	1mol X	4mol A2、2mol BC
平衡時(shí)n(X)	0.5mol	n2	n3
反應(yīng)的能量變化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
體系的壓強(qiáng)	P1	P2	P3
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率	α1	α2	α3

①該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為_____；

②三個(gè)容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時(shí)各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是_____(填序號)

A．α1+α2=1 B．α3＜α1 C．n2＜n3＜1.0mol D．P3＜2P1=2P2 E．Q1+Q2=d F．Q3=2Q1

（4）在其他條件不變的情況下，將甲容器的體系體積壓縮到1L，若在第8min達(dá)到新的平衡時(shí)A2的總轉(zhuǎn)化率為65.5%，請?jiān)谙聢D中畫出第5min到新平衡時(shí)X的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

Answer 1

【答案】（1）離子鍵、共價(jià)鍵 （2）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=(a+b-2c) kJmol-1

（3）① 4 ②ADE （4）

【解析】

試題分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為氫元素；D是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素，處于ⅠA族，D的原子序數(shù)比H元素至少大3，可推知D為Na元素；B原子的價(jià)電子數(shù)等于該元素最低化合價(jià)的絕對值，處于ⅣA族，結(jié)合原子序數(shù)可知，B為碳元素；C與D能形成D2C和D2C2兩種化合物，則C為O元素；E形成負(fù)一價(jià)離子，則E為Cl，氯離子與H2O2含有相同的電子數(shù)；（1）A、C、D形成的化合物為NaOH，屬于離子化合物，氫氧根離子中氧原子與氫原子之間形成共價(jià)鍵，故含有離子鍵、共價(jià)鍵；（2）已知：①Cl-Cl→2Cl；△H=+a kJmol-1 ②2H→H-H；△H=-b kJmol-1 ③Cl+H→H-Cl；△H=-c kJmol-1， 根據(jù)蓋斯定律，①-②+③×2得：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=(a+b-2c) kJmol-1；（3）①CO的起始濃度==0.5mol/L，氫氣的起始濃度==1mol/L，達(dá)到平衡時(shí)c(CH3OH)==0.25mol/L，則：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始(mol/L)：0.5 1 0

變化(mol/L)：0.25 0.5 0.25

平衡(mol/L)：0.25 0.5 0.25

所以：平衡常數(shù)k═=4；

②A．甲、乙為等效平衡，平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量相等，令平衡時(shí)CO為amol，甲中CO轉(zhuǎn)化率α1==1-a，平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量=(1-a)mol，乙中參加反應(yīng)的甲醇為amol，乙中的轉(zhuǎn)化率α2=a，故α1+α2=1，故A正確；B．丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強(qiáng)增大一倍，平衡向正反應(yīng)方向移動，轉(zhuǎn)化率增大，即α3＞α1 ，故B錯誤；C．由D中分析可知，n2=0.5，n3＞1.0mol，故C錯誤；D．甲、乙為等效平衡，平衡時(shí)對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，二者壓強(qiáng)等效，丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強(qiáng)增大一倍，平衡向正反應(yīng)移動，平衡時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量小于甲中的2倍，故壓強(qiáng)P3＜2P1=2P2 ，故D正確；E．甲、乙為等效平衡，平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量相等，令平衡時(shí)CO為bmol，則甲中參加反應(yīng)的CO為(1-b)mol，放出的熱量Q1=d(1-b)，乙中參加反應(yīng)的甲醇為bmol，吸收的熱量Q2=bd，故Q1+Q2=d(1-b)+bd=d，故E正確；F．丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強(qiáng)增大一倍，平衡向正反應(yīng)移動，丙中參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量大于甲中的2倍，則Q3＞2Q1，故F錯誤，故答案為ADE。

（4）將甲容器的體系體積壓縮到1L，若在第8min 達(dá)到新的平衡時(shí)，

2H2(g)+CO(g)CH4O(g)

初始量：2 1 0

變化量：1.31 0.655 0.655

平衡量：0.69 0.345 0.655

所以達(dá)到平衡時(shí)，甲醇的物質(zhì)的量濃度是0.655mol/L，在第5min時(shí)，由于體積減半，所以甲醇的濃度

應(yīng)該加倍，即為0.25mol/L×2=0.5mol/L，所以5-8min內(nèi)，甲醇的物質(zhì)的量濃度從0.5mol/L升高到0.655mol/L，如圖所示：。