Question

現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A、D同主族，C與E同主族，D、E、F同周期，A、B的最外層電子數(shù)之和與C的最外層電子數(shù)相等，A能分別與B、C形成電子總數(shù)相等的分子，且A與C形成的化合物常溫下為液態(tài)，A能分別與E、F形成電子總數(shù)相等的氣體分子．
請回答下列問題（題中的字母只代表元素代號(hào)，與實(shí)際元素符號(hào)無關(guān)）：
（1）①A～F六種元素原子，原子半徑最大的是

 

（填序號(hào)）．
②用電子式表示D、E形成穩(wěn)定化合物的過程為：

 

③B與F兩種元素形成的一種化合物分子，各原子均達(dá)8電子結(jié)構(gòu)，其中B顯負(fù)價(jià)，F(xiàn)顯正價(jià)，則該化合物水解的主要產(chǎn)物是：

 

④A、C、E三種元素形成的一種常見化合物，其濃溶液在加熱條件下可與銅反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

（2）如將6molEC₂和3molC₂混合氣體置于體積可變的恒壓容器中，在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：2EC₂ （g）+C₂ （g）?2EC₃（g）．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ時(shí)，測得氣體總物質(zhì)的量為6.6mol．若EC₂ （g）、C₂ （g）、EC₃（g）的起始物質(zhì)的量分別用m、n、p表示，回答下列問題：
①達(dá)平衡狀態(tài)Ⅰ時(shí)，C₂的轉(zhuǎn)化率為

 

，在達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ的容器中通入少量C₂，則體系中EC₂的體積分?jǐn)?shù)

 

（填“增大”或“減小”或“不變”）．
②若起始時(shí)m=3.2mol，且達(dá)到平衡后各氣體的體積分?jǐn)?shù)與平衡狀 態(tài)Ⅰ相同，則起始 時(shí)n、p的取值分別為

 

．
③若要使反應(yīng)開始 時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，且達(dá)到平衡后各氣體的物質(zhì)的量與平衡狀態(tài)Ⅰ相同，則起始時(shí)的p的取值范圍為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D、E、F六種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，C與E同主族，D、E、F同周期，則C處于第二周期，D、E、F處于第三周期，A與C形成的化合物常溫下為液態(tài)，化合物為水、過氧化氫，則A為H元素，C為O元素；A、D同主族，D原子序數(shù)大于氧元素，則D為Na元素；C與E同主族，則E為S元素；A、B的最外層電子數(shù)之和與C的最外層電子數(shù)相等，B的最外層電子數(shù)為6-1=5，原子序數(shù)小于氧元素，則B為N元素；A能分別與E、F形成電子總數(shù)相等的氣體分子，核外電子總數(shù)為18，則F為Cl元素．
（1）①同周期自左而右原子半徑減小、同主族自上而下原子半徑增大；
②D、E形成穩(wěn)定化合物為Na₂S，由鈉離子與硫離子構(gòu)成，用Na、S原子電子式表示其形成過程；
③N元素與Cl元素形成的一種化合物分子，各原子均達(dá)8電子結(jié)構(gòu)，該化合物為NCl₃，其中N顯負(fù)價(jià)，Cl顯正價(jià)，水解中負(fù)價(jià)的N與氫離子結(jié)合，而正價(jià)的Cl與氫氧根離子結(jié)合；
④H、O、S三種元素形成的一種常見化合物，其濃溶液在加熱條件下可與銅反應(yīng)，該化合物為H₂SO₄；
（2）發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂ （g）+O₂ （g）?2SO₃（g）．利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量、變化量．
①根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算；在達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ的容器中通入少量O₂，平衡正向移動(dòng)；
②恒壓條件下，若起始時(shí)m=3.2mol，且達(dá)到平衡后各氣體的體積分?jǐn)?shù)與平衡狀 態(tài)Ⅰ相同，此時(shí)兩個(gè)平衡為等效平衡，若通過一邊倒轉(zhuǎn)化到左邊，滿足二氧化硫與氧氣物質(zhì)的量之比為2：1即可；
③若要使反應(yīng)開始時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，且達(dá)到平衡后各氣體的物質(zhì)的量與平衡狀態(tài)I相同，則此時(shí)兩個(gè)平衡為完全等效平衡，若通過一邊倒轉(zhuǎn)化到左邊，滿足6molSO₂和3molO₂，p值最大時(shí)，m、n為0，若平衡逆向移動(dòng)，則p大于平衡時(shí)三氧化硫物質(zhì)的量．

解答： 解：A、B、C、D、E、F六種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，C與E同主族，D、E、F同周期，則C處于第二周期，D、E、F處于第三周期，A與C形成的化合物常溫下為液態(tài)，化合物為水、過氧化氫，則A為H元素，C為O元素；A、D同主族，D原子序數(shù)大于氧元素，則D為Na元素；C與E同主族，則E為S元素；A、B的最外層電子數(shù)之和與C的最外層電子數(shù)相等，B的最外層電子數(shù)為6-1=5，原子序數(shù)小于氧元素，則B為N元素；A能分別與E、F形成電子總數(shù)相等的氣體分子，核外電子總數(shù)為18，則F為Cl元素．
（1）①同周期自左而右原子半徑減小、同主族自上而下原子半徑增大，上述元素中Na的原子半徑最大，其序號(hào)為D，故答案為：D；
②D、E形成穩(wěn)定化合物為Na₂S，用電子式表示過程為：，
故答案為：；
③N元素與Cl元素形成的一種化合物分子，各原子均達(dá)8電子結(jié)構(gòu)，該化合物為NCl₃，其中N顯負(fù)價(jià)，Cl顯正價(jià)，水解中負(fù)價(jià)的N與氫離子結(jié)合，而正價(jià)的Cl與氫氧根離子結(jié)合，水解主要產(chǎn)物是：NH₃、HClO，
故答案為：NH₃、HClO；
④H、O、S三種元素形成的一種常見化合物，其濃溶液在加熱條件下可與銅反應(yīng)，該化合物為H₂SO₄，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）如將6molSO₂和3molO₂混合氣體置于體積可變的恒壓容器中，在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂ （g）+O₂ （g）?2SO₃（g）．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ時(shí)，測得氣體總物質(zhì)的量為6.6mol．若SO₂ （g）、O₂ （g）、SO₃（g）的起始物質(zhì)的量分別用m、n、p表示，則：
         2SO₂ （g）+O₂ （g）?2SO₃（g）
起始（mol）：6       3          0
變化（mol）：2x      x          2x
平衡（mol）：6-2x    3-x        2x
（6-2x）+（3-x）+2x=6.6，解得x=2.4，
①達(dá)平衡狀態(tài)Ⅰ時(shí)，O₂的轉(zhuǎn)化率為

2.4mol

3mol

×100%=80%，在達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ的容器中通入少量O₂，平衡正向移動(dòng)，SO₂的體積分?jǐn)?shù)減小，
故答案為：80%；減�。�
②恒壓條件下，若起始時(shí)m=3.2mol，且達(dá)到平衡后各氣體的體積分?jǐn)?shù)與平衡狀 態(tài)Ⅰ相同，此時(shí)兩個(gè)平衡為等效平衡，若通過一邊倒轉(zhuǎn)化到左邊，滿足二氧化硫與氧氣物質(zhì)的量之比為2：1即可，三氧化硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫與氧氣的物質(zhì)的量為2：1，故3.2：n=2：1，n=1.6，p可以為任意數(shù)值，
故答案為：n=1.6；p為任意值；
③若要使反應(yīng)開始時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，且達(dá)到平衡后各氣體的物質(zhì)的量與平衡狀態(tài)I相同，則此時(shí)兩個(gè)平衡為完全等效平衡，若通過一邊倒轉(zhuǎn)化到左邊，滿足6molSO₂和3molO₂，p值最大時(shí)，m、n為0，則三氧化硫最大為6mol；I中平衡時(shí)三氧化硫?yàn)?.8mol，若平衡逆向移動(dòng)，則p＞4.8mol，故4.8＜p≤6，
故答案為：4.8＜c≤6．

點(diǎn)評：本題以元素推斷為載體，考查半徑比較、電子式、水解原理、等效平衡等，（2）中關(guān)鍵是對等效平衡規(guī)律的理解，屬于綜合知識(shí)的考查，難度中等．