Question

元素周期表、平衡移動(dòng)原理是化學(xué)反應(yīng)原理中的重要內(nèi)容．請(qǐng)回答下列問題：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(qǐng)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

D

（填序號(hào)）．
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(chǎn)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(dá)八電子結(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：

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(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

．
（2）在一定溫度下，向一個(gè)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(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）；△H=-196.6KJ?mol^-1．平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為起使時(shí)的90%．
①加入3mol SO₂ 和2mol O₂ 發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為

98.3KJ

②該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)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(shù)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(shù)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(jì)算反應(yīng)熱和平衡常數(shù)．

解答：解：由短周期元素A能分別與B、C形成電子總數(shù)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(shù)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(dá)八電子結(jié)構(gòu)，其中B顯負(fù)價(jià)，F(xiàn)顯正價(jià)，則該化合物為NCl₃，其中N為-3價(jià)，Cl為+1價(jià)，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(yīng)，該化合物為H₂SO₄，其濃溶液具有強(qiáng)氧化性，在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，方程式為
Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）①設(shè)平衡時(shí)消耗xmol氧氣，
       2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）；△H=-196.6KJ?mol^-1．
起始：3mol      2mol              0
轉(zhuǎn)化：2x        x                 2x
平衡：3-2x      2-x               2x
根據(jù)平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為起始時(shí)的90%，則有

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

(3+2)

=0.9，解之得x=0.5mol，則達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為

1

2

× 196.6KJ=98.3KJ，故答案為：98.3KJ； 
②根據(jù)①解可知平衡時(shí)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(yīng)的平衡常數(shù)是

12

22×1.5

=0.167，
故答案為：0.167．

點(diǎn)評(píng)：本題考查周期表的熟悉程度及化學(xué)平衡中反應(yīng)物質(zhì)和平衡常數(shù)的計(jì)算，題目具有一定難度．