Question

A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，A、E同主族，A元素的原子半徑最小，B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，C元素原子的電子層數(shù)為n，最外層電子數(shù)為2n+1，A、B、C、E每種元素都能與D元素組成兩種或兩種以上的常見化合物．回答下列問題：
（1）寫出下列各元素的名稱：A______   D______
（2）上述五種元素中，第一電離能最小的元素是______，基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的原子核外電子排布式為______．
（3）已知：BA₃DA（g）+A₂D（g）=BD₂（g）+3A₂（g）△H₁=+49.0kJ/mol，BA₃DA（g）+1/2D₂（g）=BD₂（g）+2A₂（g）△H₂=-192.9kJ/mol，試寫出：氣態(tài)BA₃DA完全燃燒生成氣態(tài)A₂D的熱化學(xué)方程式（用推出的元素符號書寫）；______
（4）對可逆反應(yīng)3A₂（g）+C₂（g）?2CA₃（g）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡位置時不斷改變條件（不改變A₂、C₂和CA₃的量），右圖表示反應(yīng)速率與反應(yīng)過程的關(guān)系，其中表示平衡混合物中CA₃的含量最高的一段時間是______．在一定溫度下，若將4amol A₂和2a mol C₂放入lL的密閉容器中，充分反應(yīng)后測得C₂的轉(zhuǎn)化率為50%，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______．若此時再向該容器中投入a mol A₂，a mol C₂利2a mol CA₃，判斷平衡移動方向______（“正”“逆”或“不移動”）．

Answer 1

【答案】分析：A原子半徑最小，則A為H元素；B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，則B為C元素；C元素原子的電子層數(shù)為n，最外層電子數(shù)為2n+1，當(dāng)n為2時，C為N元素，當(dāng)n為3時，C為Cl元素，根據(jù)題意C不能為Cl，否則E就不是短周期元素，所以C為N元素；A、E同主族，所以E為Na元素；A、B、C、E每種元素都能與D元素組成兩種或兩種以上的常見化合物，則D為O元素．
（1）按要求寫元素名稱即可；
（2）根據(jù)電離能變化規(guī)律考慮，按要求寫電子排布式；
（3）根據(jù)蓋斯定律寫熱化學(xué)方程式；
（4）分析圖象，利用三段式計算平衡濃度，進(jìn)而計算平衡常數(shù)和利用平衡移動原理判斷反應(yīng)方向．
解答：解：A原子半徑最小，則A為H元素；B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，則B為C元素；C元素原子的電子層數(shù)為n，最外層電子數(shù)為2n+1，當(dāng)n為2時，C為N元素，當(dāng)n為3時，C為Cl元素，根據(jù)題意C不能為Cl，否則E就不是短周期元素，所以C為N元素；A、E同主族，所以E為Na元素；A、B、C、E每種元素都能與D元素組成兩種或兩種以上的常見化合物，則D為O元素．
（1）由以上推斷可知A為H元素，D為O元素，按要求寫元素名稱為：氫 氧，故答案為：氫  氧；
（2）根據(jù)第一電離能變化規(guī)律，周期表中，同周期從左到右，電離能逐漸增大，同主族從上到下，第一電離能逐漸減小，所以這五種元素中鈉的第一電離能最小．
H、C、N、O、Na這五種元素的未成對電子依次為：1、2、3、2、1，N元素的未成對電子數(shù)最多，電子排布式為：1s²2s²2p³．故答案為：Na   1s²2s²2p³；
（3）把字母換成具體元素得：①CH₃OH（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+3H₂（g）；△H=+49.0kJ?mol^-1
②CH₃OH（g）+O₂（g）=CO₂（g）+2H₂（g）；△H=-192.9kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律將②×3-①×2可得：CH₃OH（g）+ O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）
△H=-192.9kJ/mol×3-49kJ/mol×2=-676.7kJ/mol，
故答案為：CH₃OH（g）+ O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-676.7kJ/mol；
（4）從圖象可看出，改變條件平衡一直向逆反應(yīng)方向移動，故t-t₁ NH₃含量最高．
                          3H₂+N₂=2NH₃
起始濃度（mol/L）      4 a    2a   0 
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）      3a     a      2a
平衡濃度（mol/L）      a       a     2a
K==．若此時再向該容器中投入a mol A₂，a mol C₂和2a mol CA_3時，
相當(dāng)于加壓，平衡向體積減少方向即正向移動．故答案為：t-t₁ 正．
點評：本題綜合性較強(qiáng)，但推斷元素是關(guān)鍵．在判斷氨的含量時，一定要看反應(yīng)方向，而不是看速率大小．