题目内容

A、B、C、D、E、F是周期表前三周期的元素,原子序数依次增大;B、C、D同周期且相邻,D、F同主族且相邻;A与C可形成两种化合物A2C和A2C2;1 mol E的单质与足量盐酸反应或与足量NaOH溶液反应均生成1.5 mol单质A。回答下列问题:

(1)我国首创以E(单质)—(空气,海水)—石墨(C)电池为能源的新型海水标志灯。该灯以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使E(单质)不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光,其能量比干电池高20—50倍。该电池的正极反应式是________________________________________________。

(2)将过量气体AF通入AgNO3溶液中得到白色沉淀,将此白色沉淀分成4等份并分别溶于下列物质中:①10 mL水  ②10 mL  0.1 mol·L-1的NaCl溶液  ③10 mL  0.1 mol·L-1的MgCl2溶液  ④10 mL 0.1 mol·L-1的KI溶液。则所得溶液中剩余白色固体质量由大到小的顺序为(填序号)________________________________________________。

(3)已知:2A2(g)+C2(g)====2A2C(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1

B2(g)+2C2(g) ====2BC2(g) ΔH=+67.8 kJ·mol-1

B2(g)+3A2(g)====2BA3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1

试写出BA3与C2反应生成BC2和A2C(g)的热化学方程式___________________________。

(4)3 mol A的单质与1 mol B的单质在一个体积恒定的密闭容器中反应,生成化合物M,达到平衡时,M的体积分数为m。若将a mol A的单质、b mol B的单质、c mol M同时置于上述容器中,在相同温度下反应,达到平衡时,M的体积分数仍为m,则a、b、c必须满足的关系是____________________________________________________。

解析:能形成组成为A2C和A2C2的化合物的两种短周期元素有Na和O、H和O,结合

1 mol E单质与足量盐酸反应或与足量NaOH溶液反应均生成1.5 mol单质A,可确定A为H、C为O合理。以此为突破口,进一步可确定B为N,D为F(氟),F为Cl。

(1)在该原电池中,O2因是氧化剂而在正极放电,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-。

(2)根据[Ag+]=可比较出溶解掉的AgCl的质量,进而得出剩余AgCl的质量由多到少的顺序为③>②>①。氯化物溶液抑制AgCl的溶解,而KI因能使AgCl向溶解度更小的AgI转化而促进AgCl的溶解,导致④溶液中剩余的AgCl质量最小。综上所述,所得溶液中剩余白色固体质量由大到小的顺序为③>②>①>④。

(3)由B2(g)+3A2(g)====2BA3(g)  ΔH=-91 kJ· mol-1得4BA3(g) ====2B2(g)+6A2(g)  ΔH=184 kJ· mol-1…a

由B2(g)+2C2(g)====2BC2(g)  ΔH=+67.8 kJ· mol-1得2B2(g)+4C2(g)====4BC2(g)

ΔH=+135.6 kJ·mol-1…b

由2A2(g)+C2(g) ====2A2C(g)  ΔH=-483.6 kJ· mol-1得6A2(g)+3C2(g) ====6A2C(g)  ΔH=-1 450.8 kJ·mol-1…c

a+b+c得目标热化学方程式:4BA3(g)+7C2(g)====4BC2(g)+6A2C  ΔH=-1 131.2 kJ· mol-1,即:4NH3(g)+5O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g)  ΔH=-1 131.2 kJ· mol-1。

(4)                3H2    +    N2      2NH3

起(mol)           a            b                     c

变(mol)     ?=       ?=                  c

终(mol)??=   ??=b-         ??=0

两组物料应能恰好相互转化,有=3,?b-=1。

答案:(1)O2+2H2O+4e-====4OH-

(2)③>②>①>④

(3)4NH3(g)+7O2(g)====4NO2(g)+6H2O(g)  ΔH=-1 131.2 kJ·mol-1

(4)2?a-3c=6,2b-c=2


练习册系列答案
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[化学--选修物质结构与性质]
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