Question

【题目】卤素单质可以参与很多化学反应， 如：NF3气体可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到；反应①：2NH3+3F2NF3+ 3NH4F，Ta（钽）是一种过渡元素，利用“化学蒸气转移法”可以制备TaS2晶体；反应②：TaI4（g）+S2（g）TaS2（s）+2I2（g）+QkJ，Q＞0

（1）反应①中：非金属性最强的元素原子核外有____种不同运动状态的电子；该反应中的某元素的单质可作粮食保护气，则该元素最外层的电子有___种自旋方向。

（2）反应①中：物质所属的晶体类型有____；并写出所有原子符合8电子稳定结构的化合物的电子式____。

（3）反应②中：平衡常数表达式：K=___，若反应达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时____。

a.平衡常数K增大 b. S2的浓度减小 c. I2的质量减小 d. V(TaI4)逆 增大

（4）反应②在一定温度下进行，若反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得蒸气的质量减少了2.45g，则I2的平均反应速率为___。

（5）某同学对反应②又进行研究，他查阅资料，发现硫单质有多种同素异形体，可表示Sx（x为偶数），且在一定条件下可以相互转化，他认为仅增大压强对平衡是有影响的，则TaI4的平衡转化率会____（填增大或减小），其原因是___。

Answer 1

【答案】9 2 分子晶体、金属晶体、离子晶体 [I2]2/[TaI4][S2] ab 0.00333mol/(Lmin)或1/300 mol/(Lmin) 平衡转化率会减小 原因是在S2可以转化为S4或S6或S8+，2TaI4（g）+S4（g）2TaS2（s）+4I2（g）加压使平衡向逆反应方向进行

【解析】

(1)反应①中：非金属性最强的元素是F，原子中没有运动状态相同的电子，核外有几个电子就有几种不同运动状态的电子；氮气可作粮食保护气，最外层有5个电子，电子的自旋方向有2种；

(2)根据共价物质的组成分析晶体的类型；对于ABn的共价化合物，各元素满足|化合价|+元素原子的最外层电子数=8，原子都满足最外层8电子结构；，然后书写电子式；

(3)平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值；该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动；

(4)反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得蒸气的质量减少了2.45g，依据化学方程式的气体质量变化计算反应I2物质的量，依据化学反应速率概念计算；

(5)根据S2会转变成S4、S6、S8，反应物气体的物质的量偏小。

(1)反应①中：非金属性最强的元素是F，F原子中有9个电子，就有9种不同运动状态的电子；氮气可作粮食保护气，最外层有5个电子，电子的自旋方向有2种；

(2)NH3、F2、NF3属于分子晶体，NH4F属于离子晶体，Cu属于金属晶体；NF3中N元素化合价为+3，N原子最外层电子数为5，所以3+5=8，分子中N原子满足8电子结构；F元素化合价为-1，F原子最外层电子数为7，所以|-1|+7=8，分子中F原子满足8电子结构，电子是为：；

(3)反应TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)体系中，平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值，K=；该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动；

a．降低温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，故a正确；

b．平衡正向移动，S2的浓度减小，故b正确；

c．平衡正向移动，I2的质量增大，故c错误；

d．温度降低，V(TaI4)逆减小，故d错误；

故答案为：ab；

(4)若反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得蒸气的质量减少了2.45g，则

TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g) △m

2mol 245g

0.02mol 2.45g

生成的I2为0.02mol，则I2的平均反应速率==0.00333mol/(Lmin)；

(5)S2会转变成S4或S6或S8，反应物气体的物质的量偏小，所以增大压强，平衡逆向移动，TaI4的平衡转化率减小。