Question

原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種短周期元素，B、D同主族，A、B是同周期不相鄰的兩元素其原子的最外層電子數(shù)之比為2：3，C是自然界中含量最多的金屬元素．
（1）由A、B、E三種元素形成的某分子，其原子個數(shù)比為1：1：2，分子中各原子的最外層電子數(shù)均滿足8e^-的穩(wěn)定原則．則該分子的電子式為

 

．
（2）C、E兩元素形成的化合物的水溶液能使甲基橙顯紅色，試用離子方程式來解釋其原因

 

．
（3）2DB₂（g）+B₂（g）

催化劑

加熱

2DB₃（g）是某工業(yè)生產(chǎn)中的重要反應(yīng)，在密閉容器內(nèi)進(jìn)行的該反應(yīng)混合體系中DB₃的百分含量和溫度的關(guān)系如圖所示（曲線上任一點都表示平衡狀態(tài)）．根據(jù)圖示回答下列問題：
①該反應(yīng)屬

 

反應(yīng)．（填“吸熱”或“放熱”）
②在溫度為T₁、T₂時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，則K₁

 

K₂；（填“＜”、“＞”、“=”下同）反應(yīng)進(jìn)行到D狀態(tài)時，V_正

 

V_逆．
③在恒溫恒容條件下，起始時向密封容器中充入2molDB₂和1molB₂，達(dá)到平衡時氣體的壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r的

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，同時伴有QkJ（Q＞0）熱量變化．試寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式（化學(xué)式用元素符號表示）

 

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Answer 1

考點：無機(jī)物的推斷,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素

專題：推斷題,元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)平衡專題

分析：原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種短周期元素，B、D同主族，A、B是同周期不相鄰的兩元素其原子的最外層電子數(shù)之比為2：3，說明是第ⅣA和ⅥA的元素，C是自然界中含量最多的金屬元素判斷為Al，所以判斷A、B在第二周期為C和O元素，D為S元素，E為Cl元素；依據(jù)推斷出的元素原子分析回答問題；
（1）分析推斷由A、B、E三種元素分別為C、O、Cl形成的某分子，其原子個數(shù)比為1：1：2，分子式為COCl₂，分子中各原子的最外層電子數(shù)均滿足8e^-的穩(wěn)定原則寫出電子式；
（2）C為Al、E為Cl兩元素形成的化合物為AlCl₃，氯化鋁的水溶液能使甲基橙顯紅色說明顯酸性，是因為鋁離子水解的原因；
（3）①由圖可知，溫度越高，混合體系中SO₃的百分含量越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動；
②圖象分析可知溫度升高，生成物含量減小，說明平衡逆向進(jìn)行，逆向是吸熱反應(yīng)，正向是放熱反應(yīng)；
③恒溫、恒容條件下依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算，結(jié)合熱化學(xué)方程式書寫方法標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變寫出；

解答： 解：（1）推斷由A、B、E三種元素分別為C、O、Cl形成的某分子，其原子個數(shù)比為1：1：2，分子式為COCl₂，分子中各原子的最外層電子數(shù)均滿足8e^-，依據(jù)原子結(jié)構(gòu)可知氧原子形成兩個共價鍵，一個氯原子形成一個共價鍵，一個碳原子形成四個共價鍵，所以電子式為：；
故答案為：；
（2）C為Al、E為Cl兩元素形成的化合物為AlCl₃，氯化鋁的水溶液能使甲基橙顯紅色說明顯酸性，是因為鋁離子水解的原因，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（3）依據(jù)推斷可知，反應(yīng)為2SO₂+O₂=2SO₃，
①由圖可知，溫度越高，混合體系中SO₃的百分含量越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)；
故答案為：放熱；
②在溫度為T₁、T₂時，方向圖象可知，溫度升高三氧化硫含量減小，平衡 逆向進(jìn)行，該反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，K₁＞K₂，反應(yīng)進(jìn)行到D狀態(tài)時未達(dá)到平衡，需要反應(yīng)正向進(jìn)行最后達(dá)到平衡，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；
故答案為：＞，＞；
③在恒溫恒容條件下，起始時向密封容器中充入2molDB₂和1molB₂，達(dá)到平衡時氣體的壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r的

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，同時伴有QkJ（Q＞0）熱量變化，依據(jù)三段式列式計算消耗二氧化硫的量；設(shè)反應(yīng)消耗二氧化硫物質(zhì)的量為x
             2SO₂+O₂=2SO₃，
起始量（mol） 2    1     0
變化量（mol） x   0.5x    x
平衡量（mol）2-x  1-0.5x  x
達(dá)到平衡時氣體的壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r的

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，即物質(zhì)的量的關(guān)系，3-0.5x=3×

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，計算得到x=1；
即1mol二氧化硫消耗放熱QKJ，
所以2mol二氧化硫全部反應(yīng)放熱2Q，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-2QkJ/mol；
故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-2QkJ/mol；

點評：本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系分析，原子結(jié)構(gòu)的分析判斷，化學(xué)平衡影響因素的理解和計算，掌握題干信息和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．