Question

元素周期表、平衡移动原理是化学反应原理中的重要内容．请回答下列问题：现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A、D同主族，C与E同主族，D、E、F同周期，A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，且A与C形成的化合物常温下为液态，A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子．
请回答下列问题（题中的字母只代表元素代号，与实际元素符号无关）：
（1）①A～F六种元素原子，原子半径最大的是

D

（填序号）．
②A、C、D三种元素组成的一种常见化合物，是重要的工业产品，该化合物电子式为：

．
③B与F两种元素形成的一种化合物分子，各原子均达八电子结构，其中B显负价，F显正价，则该化合物水解的主要产物是：

HClO和NH₃（NH₃?H₂O）

．
④A、C、E三种元素形成的一种常见化合物，其浓溶液在加热条件下可与铜反应，该反应的化学方程式为：

Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

．
（2）在一定温度下，向一个体积为1.0L的密闭容器中，通入3mol SO₂ 和2mol O₂及固体催化剂，使之反应：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）；△H=-196.6KJ?mol^-1．平衡时容器内气体压强为起使时的90%．
①加入3mol SO₂ 和2mol O₂ 发生反应，达到平衡时放出的热量为

98.3KJ

②该温度下反应的平衡常数是

0.167

．

Answer 1

分析：由短周期元素A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，A与C形成的化合物常温下为液态可以确定A为氢，C为氧，B为氮，A、D同主族，C与E同主族，D、E、F同周期，则D为钠，E为硫，A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子，则F为氯．其中原子半径最大的是钠，氢、氧、钠组成的常见化合物是NaOH，其电子式为，以此解答（1）题中各小问；
（2）用三段式法计算反应热和平衡常数．

解答：解：由短周期元素A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，A与C形成的化合物常温下为液态可以确定A为氢，C为氧，B为氮，A、D同主族，C与E同主族，D、E、F同周期，则D为钠，E为硫，A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子，则F为氯．
（1）①短周期中原子半径最大的是钠，故答案为：D；
 ②氢、氧、钠组成的常见化合物是NaOH，其电子式为，故答案为：；  
③B与F两种元素形成的一种化合物分子，各原子均达八电子结构，其中B显负价，F显正价，则该化合物为NCl₃，其中N为-3价，Cl为+1价，在溶液中发生水解生成NH₃和HClO，
故答案为：HClO和NH₃（NH₃?H₂O）；
④A、C、E三种元素形成的一种常见化合物，其浓溶液在加热条件下可与铜反应，该化合物为H₂SO₄，其浓溶液具有强氧化性，在加热条件下与铜发生氧化还原反应，方程式为
Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）①设平衡时消耗xmol氧气，
       2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）；△H=-196.6KJ?mol^-1．
起始：3mol      2mol              0
转化：2x        x                 2x
平衡：3-2x      2-x               2x
根据平衡时容器内气体压强为起始时的90%，则有

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

(3+2)

=0.9，解之得x=0.5mol，则达到平衡时放出的热量为

1

2

× 196.6KJ=98.3KJ，故答案为：98.3KJ； 
②根据①解可知平衡时的SO₂浓度为2mol/L，O₂浓度为1.5mol/L，SO₃浓度为1mol/L，
该温度下反应的平衡常数是

12

22×1.5

=0.167，
故答案为：0.167．

点评：本题考查周期表的熟悉程度及化学平衡中反应物质和平衡常数的计算，题目具有一定难度．