Question

鹵素單質(zhì)可以參與很多化學(xué)反應(yīng)，如：NF₃可由NH₃和F₂在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到；
反應(yīng)①：2NH₃+3F₂

Cu

NF₃+3NH₄F
利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS₂晶體；
反應(yīng)②：TaI₄（g）+S₂（g）?TaS₂（s）+2I₂（g）+Q kJ，Q＞0
（1）反應(yīng)①中：非金屬性最強(qiáng)的元素原子核外有

 

種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；該反應(yīng)中的某元素的單質(zhì)可作糧食保護(hù)氣，則該元素最外層的電子有

 

種自旋方向．
（2）反應(yīng)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(yīng)②中：平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

，若反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其他條件不變，降低溫度，重新達(dá)到平衡時(shí)

 

．
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(yīng)②在一定溫度下進(jìn)行，若反應(yīng)容器的容積為2L，3min后達(dá)到平衡，測(cè)得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g，則I₂的平均反應(yīng)速率為

 

．
（5）某同學(xué)對(duì)反應(yīng)②又進(jìn)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(rèn)為僅增大壓強(qiáng)對(duì)平衡是有影響的，則TaI₄的平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)

 

（填增大或減小），其原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子的運(yùn)動(dòng)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(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)平衡專題

分析：（1）反應(yīng)①中：非金屬性最強(qiáng)的元素是F，原子中沒有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子，核外有幾個(gè)電子就有幾種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；氮?dú)饪勺骷Z食保護(hù)氣，最外層有5個(gè)電子，電子的自旋方向有2種；
（2）共價(jià)物質(zhì)的組成分析晶體的類型；對(duì)于AB_n的共價(jià)化合物，各元素滿足|化合價(jià)|+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(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)；
a．降低溫度，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)K增大；
b．平衡正向移動(dòng)，S₂的濃度減小；
c．平衡正向移動(dòng)，I₂的質(zhì)量增大；
d．溫度降低，速率減小；
（4）反應(yīng)容器的容積為2L，3min后達(dá)到平衡，測(cè)得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g，依據(jù)化學(xué)方程式的氣體質(zhì)量變化計(jì)算反應(yīng)I₂物質(zhì)的量，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率概念計(jì)算；
（5）根據(jù)S₂會(huì)轉(zhuǎn)變成S₄、S₆、S₈，反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量偏小．

解答： 解：（1）反應(yīng)①中：非金屬性最強(qiáng)的元素是F，F(xiàn)原子中有9個(gè)電子，就有9種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；氮?dú)饪勺骷Z食保護(hù)氣，最外層有5個(gè)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(jià)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(jià)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(yīng)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(yīng)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(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)；
a．降低溫度，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)K增大，故正確；
b．平衡正向移動(dòng)，S₂的濃度減小，故正確；
c．平衡正向移動(dòng)，I₂的質(zhì)量增大，故錯(cuò)誤；
d．溫度降低，V（TaI₄）_逆減小，故錯(cuò)誤；
故答案為：

C2(I 2)

C(TaI4)C(S2)

；ab；
（4）若反應(yīng)容器的容積為2L，3min后達(dá)到平衡，測(cè)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(yīng)速率=

0.02mol 2L

3min

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

點(diǎn)評(píng)：本題是道綜合題，涉及電子的運(yùn)用狀態(tài)、晶體類型、電子式、化學(xué)反應(yīng)速率以及平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)原理，難度中等．