(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大 , A是元素周期表中原子半徑最小的元素,B是形成化合物種類最多的元素,C原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,D是同周期中金屬性最強的元素,E的負(fù)一價離子與C的某種氫化物分子含有相同的電子數(shù)。
⑴A、C、D形成的化合物中含有的化學(xué)鍵類型為
。
⑵已知:
① E-E→2E ?H=+a kJ/mol;
② 2A→A-A ?H=-b kJ/mol;
③ E+A→A-E ?H=-c kJ/mol;
寫出298K時,A
2與E
2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
。
⑶在某溫度下容積均為2 L的三個密閉容器中,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):2A
2(g)+BC(g)
X(g) ?H=-Q kJ/mol(Q>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)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
實驗
| 甲
| 乙
| 丙
|
初始投料
| 2 mol A2、1 mol BC
| 1 mol X
| 4 mol A2、2 mol BC
|
平衡時n(X)
| 0.5 mol
| n2
| n3
|
反應(yīng)的能量變化
| 放出Q1kJ
| 吸收Q2kJ
| 放出Q3kJ
|
體系的壓強
| P1
| P2
| P3
|
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
| 1
| 2
| 3
|
①在該溫度下,假設(shè)甲容器從反應(yīng)開始到平衡所需時間為4 min,則A
2的平均反應(yīng)速率
v (A
2)=
。
② 計算該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K =
。
③三個容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時下列各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是
(填字母)。
A.α
1+α
2=1 B.Q
1+Q
2=Q C.α
3<α
1 D.P
3<2P
1=2P
2 E.n
2<n
3<1.0 mol F.Q
3=2Q
1④在其他條件不變的情況下,將甲容器的體積壓縮到1 L,若在第8min達(dá)到新的平衡時A
2的總轉(zhuǎn)化率為75%,請在下圖中畫出第5min 到新平衡時X的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。
⑷熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)是一種高溫燃料電池,被稱為第二代燃料電池,是未來民用發(fā)電的理想選擇方案之一,其工作原理如圖所示,F(xiàn)以A
2(g)、BC(g)為燃料,以一定比例Li
2CO
3和Na
2CO
3低熔混合物為電解質(zhì)。寫出該碳酸鹽燃料電池(MCFC)正極的電極反應(yīng)式____________________________。