Question

元素周期表、平衡移動原理是化學反應原理中的重要內容．請回答下列問題：現有A、B、C、D、E、F六種短周期元素，它們的原子序數依次增大，A、D同主族，C與E同主族，D、E、F同周期，A、B的最外層電子數之和與C的最外層電子數相等，A能分別與B、C形成電子總數相等的分子，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，與實際元素符號無關）：
（1）①A～F六種元素原子，原子半徑最大的是

D

（填序號）．
②A、C、D三種元素組成的一種常見化合物，是重要的工業(yè)產品，該化合物電子式為：

．
③B與F兩種元素形成的一種化合物分子，各原子均達八電子結構，其中B顯負價，F顯正價，則該化合物水解的主要產物是：

HClO和NH₃（NH₃?H₂O）

．
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，該反應的化學方程式為：

Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

．
（2）在一定溫度下，向一個體積為1.0L的密閉容器中，通入3mol SO₂ 和2mol O₂及固體催化劑，使之反應：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）；△H=-196.6KJ?mol^-1．平衡時容器內氣體壓強為起使時的90%．
①加入3mol SO₂ 和2mol O₂ 發(fā)生反應，達到平衡時放出的熱量為

98.3KJ

②該溫度下反應的平衡常數是

0.167

．

Answer 1

分析：由短周期元素A能分別與B、C形成電子總數相等的分子，A與C形成的化合物常溫下為液態(tài)可以確定A為氫，C為氧，B為氮，A、D同主族，C與E同主族，D、E、F同周期，則D為鈉，E為硫，A能分別與E、F形成電子總數相等的氣體分子，則F為氯．其中原子半徑最大的是鈉，氫、氧、鈉組成的常見化合物是NaOH，其電子式為，以此解答（1）題中各小問；
（2）用三段式法計算反應熱和平衡常數．

解答：解：由短周期元素A能分別與B、C形成電子總數相等的分子，A與C形成的化合物常溫下為液態(tài)可以確定A為氫，C為氧，B為氮，A、D同主族，C與E同主族，D、E、F同周期，則D為鈉，E為硫，A能分別與E、F形成電子總數相等的氣體分子，則F為氯．
（1）①短周期中原子半徑最大的是鈉，故答案為：D；
 ②氫、氧、鈉組成的常見化合物是NaOH，其電子式為，故答案為：；  
③B與F兩種元素形成的一種化合物分子，各原子均達八電子結構，其中B顯負價，F顯正價，則該化合物為NCl₃，其中N為-3價，Cl為+1價，在溶液中發(fā)生水解生成NH₃和HClO，
故答案為：HClO和NH₃（NH₃?H₂O）；
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，該化合物為H₂SO₄，其濃溶液具有強氧化性，在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應，方程式為
Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）①設平衡時消耗xmol氧氣，
       2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）；△H=-196.6KJ?mol^-1．
起始：3mol      2mol              0
轉化：2x        x                 2x
平衡：3-2x      2-x               2x
根據平衡時容器內氣體壓強為起始時的90%，則有

(3-2x)+(2-x)+2x

(3+2)

=0.9，解之得x=0.5mol，則達到平衡時放出的熱量為

1

2

× 196.6KJ=98.3KJ，故答案為：98.3KJ； 
②根據①解可知平衡時的SO₂濃度為2mol/L，O₂濃度為1.5mol/L，SO₃濃度為1mol/L，
該溫度下反應的平衡常數是

12

22×1.5

=0.167，
故答案為：0.167．

點評：本題考查周期表的熟悉程度及化學平衡中反應物質和平衡常數的計算，題目具有一定難度．