Question

A、B、C、D是短周期元素組成的非金屬單質，其中B、C、D在常溫常壓下是氣體．其轉化關系如圖1（有關反應的條件及生成的H₂O已略去）．E是形成酸雨的污染物之一，F(xiàn)是常見的四原子10電子分子，化合物L具有漂白性，可由Cl₂與NaOH溶液反應而制得．化合物J是由兩種元素組成的18電子分子，分子中原子個數(shù)比為1：2，其相對分子質量為32，常溫下為液體．請按要求填空：
（1）寫出F的電子式

 

．
（2）寫出Cl₂與NaOH溶液反應的化學方程式

 

．
（3）取16g J在B中完全燃燒生成C，恢復至101kPa、25℃，放出312kJ熱量．則J和B反應的熱化學方程式為：

 

．
（4）寫出將E通入L的堿性溶液中的離子方程式

 

．
（5）J-空氣燃料電池是一種環(huán)境友好的堿性燃料電池，電解質溶液是20%～30% KOH溶液．該燃料電池的負極反應式為

 

．
（6）對于反應2E+B?2G
①某溫度下，E的平衡轉化率（α）與體系總壓強（P）的關系如圖2所示．平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K（A）

 

K （B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②將一定量的E（g）和B（g）放入某固定體積的密閉容器中，在一定條件下，c（G）的變化如下圖所示．若在第5分鐘將容器的體積縮小一半后，在第8分鐘達到新的平衡（此時G的濃度為0.25mol/L）．請在圖3中畫出此變化過程中G濃度的變化曲線．

Answer 1

考點：無機物的推斷,位置結構性質的相互關系應用,化學電源新型電池,轉化率隨溫度、壓強的變化曲線

專題：推斷題,化學平衡專題

分析：A、B、C、D都是短周期非金屬單質，其中B、C、D在常溫常壓下是氣體，化合物E是形成酸雨的污染物之一，則E為SO₂；由反應①可推知A為S，B為O₂；化合物L具有漂白性，可由Cl₂與NaOH溶液反應而制得，則L為NaClO；F是常見的四原子10電子分子，F(xiàn)應為NH₃；氨氣與NaClO反應生成J，J由兩種元素組成的18電子分子，分子中原子個數(shù)比為1：2，其相對分子質量為32，常溫下為液體，則J為N₂H₄；J與氧氣反應生成C，C為氮氣，由反應②可知D為H₂，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D都是短周期非金屬單質，其中B、C、D在常溫常壓下是氣體，化合物E是形成酸雨的污染物之一，則E為SO₂；由反應①可推知A為S，B為O₂；化合物L具有漂白性，可由Cl₂與NaOH溶液反應而制得，則L為NaClO；F是常見的四原子10電子分子，F(xiàn)應為NH₃；氨氣與NaClO反應生成J，J由兩種元素組成的18電子分子，分子中原子個數(shù)比為1：2，其相對分子質量為32，常溫下為液體，則J為N₂H₄；J與氧氣反應生成C，C為氮氣，由反應②可知D為H₂，
（1）由上述分析可知，F(xiàn)為NH₃，其電子式為，故答案為：；
（2）Cl₂與NaOH溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉與水，反應化學方程式為：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；
（3）N₂H₄在O₂中完全燃燒生成N₂，同時應生成水，16g N₂H₄的物質的量=

16g

32g/mol

=0.5mol，完全燃燒恢復至101kPa、25℃，放出312kJ熱量，則1mol N₂H₄完全燃燒方程式的熱量為624kJ，故該反應的熱化學方程式為：N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624 kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624 kJ/mol；
（4）將SO₂通入NaClO的堿性溶液，ClO^-將SO₂氧化為SO₄^2-，自身被還原為Cl^-，反應的離子方程式為ClO^-+SO₂+2OH^-═Cl^-+SO₄^2-+H₂O，
故答案為：ClO^-+SO₂+2OH^-═Cl^-+SO₄^2-+H₂O；
（5）N₂H₄-空氣燃料電池是一種環(huán)境友好的堿性燃料電池，電解質溶液是20%～30% KOH溶液，總反應為生成氮氣與水，故負極為N₂H₄失去電子，堿性條件下生成氮氣與水，該燃料電池的負極反應式為N₂H₄+4OH^--4e^-═4H₂O+N₂↑，
故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-═4H₂O+N₂↑；
（6）對于反應2SO₂+O₂?2SO₃，
①平衡常數(shù)只與溫度有關系，A、B兩點溫度不變，所以A、B兩點的平衡常數(shù)相等，故答案為：=；
②第5分鐘時把容器的體積縮小一半后，壓強增大，平衡向正反應移動，第5分鐘瞬間，SO₃的濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，然后再增大到約為0.25mol?L^-1，圖象為：，故答案為：．

點評：本題與無機物推斷為載體，考查電子式、熱化學方程式、原電池、平衡常數(shù)、化學平衡圖象及影響因素等，題目綜合性較大，推斷物質是解題的關鍵，（6）中作圖為易錯點，學生容易忽略改變體積的瞬間濃度變化，難度中等．