Question

【題目】短周期元素A、B、C、D、E原子序數依次增大。A是周期表中原子半徑最小的元素，B原子的最外層電子數等于該元素最低化合價的絕對值，C與D能形成D2C和D2C2兩種化合物，而D是同周期中金屬性最強的元素，E的負一價離子與C和A形成的某種化合物分子含有相同的電子數。

（1）A、C、D形成的化合物中含有的化學鍵類型為___________________；

（2）已知：①E-E→2E；△H=+a kJmol-1

②2A→A-A；△H=-b kJmol-1

③E+A→A-E；△H=-c kJmol-1(“”表示形成共價鍵所提供的電子)

寫出298K時，A2與E2反應的熱化學方程式___________________；

（3）在某溫度下、容積均為2L的三個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫恒容，使之發生反應：2A2(g)+BC(g)X(g)；△H=-d Jmol-1(d＞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到平衡時的有關數據如下：

實驗	甲	乙	丙
初始投料	2mol A2、1mol BC	1mol X	4mol A2、2mol BC
平衡時n(X)	0.5mol	n2	n3
反應的能量變化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
體系的壓強	P1	P2	P3
反應物的轉化率	α1	α2	α3

①該溫度下此反應的平衡常數K的值為_____；

②三個容器中的反應分別達平衡時各組數據關系正確的是_____(填序號)

A．α1+α2=1 B．α3＜α1 C．n2＜n3＜1.0mol D．P3＜2P1=2P2 E．Q1+Q2=d F．Q3=2Q1

（4）在其他條件不變的情況下，將甲容器的體系體積壓縮到1L，若在第8min達到新的平衡時A2的總轉化率為65.5%，請在下圖中畫出第5min到新平衡時X的物質的量濃度的變化曲線。

Answer 1

【答案】（1）離子鍵、共價鍵 （2）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=(a+b-2c) kJmol-1

（3）① 4 ②ADE （4）

【解析】

試題分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序數依次增大，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為氫元素；D是同周期中金屬性最強的元素，處于ⅠA族，D的原子序數比H元素至少大3，可推知D為Na元素；B原子的價電子數等于該元素最低化合價的絕對值，處于ⅣA族，結合原子序數可知，B為碳元素；C與D能形成D2C和D2C2兩種化合物，則C為O元素；E形成負一價離子，則E為Cl，氯離子與H2O2含有相同的電子數；（1）A、C、D形成的化合物為NaOH，屬于離子化合物，氫氧根離子中氧原子與氫原子之間形成共價鍵，故含有離子鍵、共價鍵；（2）已知：①Cl-Cl→2Cl；△H=+a kJmol-1 ②2H→H-H；△H=-b kJmol-1 ③Cl+H→H-Cl；△H=-c kJmol-1， 根據蓋斯定律，①-②+③×2得：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=(a+b-2c) kJmol-1；（3）①CO的起始濃度==0.5mol/L，氫氣的起始濃度==1mol/L，達到平衡時c(CH3OH)==0.25mol/L，則：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始(mol/L)：0.5 1 0

變化(mol/L)：0.25 0.5 0.25

平衡(mol/L)：0.25 0.5 0.25

所以：平衡常數k═=4；

②A．甲、乙為等效平衡，平衡時CO的物質的量相等，令平衡時CO為amol，甲中CO轉化率α1==1-a，平衡時甲醇的物質的量=(1-a)mol，乙中參加反應的甲醇為amol，乙中的轉化率α2=a，故α1+α2=1，故A正確；B．丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎上，壓強增大一倍，平衡向正反應方向移動，轉化率增大，即α3＞α1 ，故B錯誤；C．由D中分析可知，n2=0.5，n3＞1.0mol，故C錯誤；D．甲、乙為等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，二者壓強等效，丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎上，壓強增大一倍，平衡向正反應移動，平衡時混合氣體的物質的量小于甲中的2倍，故壓強P3＜2P1=2P2 ，故D正確；E．甲、乙為等效平衡，平衡時CO的物質的量相等，令平衡時CO為bmol，則甲中參加反應的CO為(1-b)mol，放出的熱量Q1=d(1-b)，乙中參加反應的甲醇為bmol，吸收的熱量Q2=bd，故Q1+Q2=d(1-b)+bd=d，故E正確；F．丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎上，壓強增大一倍，平衡向正反應移動，丙中參加反應的CO的物質的量大于甲中的2倍，則Q3＞2Q1，故F錯誤，故答案為ADE。

（4）將甲容器的體系體積壓縮到1L，若在第8min 達到新的平衡時，

2H2(g)+CO(g)CH4O(g)

初始量：2 1 0

變化量：1.31 0.655 0.655

平衡量：0.69 0.345 0.655

所以達到平衡時，甲醇的物質的量濃度是0.655mol/L，在第5min時，由于體積減半，所以甲醇的濃度

應該加倍，即為0.25mol/L×2=0.5mol/L，所以5-8min內，甲醇的物質的量濃度從0.5mol/L升高到0.655mol/L，如圖所示：。