Question

A、B、C、D、E、F是周期表前三周期的元素，原子序數(shù)依次增大；B、C、D同周期且相鄰，D、F同主族且相鄰；A與C可形成兩種化合物A₂C和A₂C₂；1 mol E的單質(zhì)與足量鹽酸反應或與足量NaOH溶液反應均生成1.5 mol單質(zhì)A。回答下列問題：

(1)我國首創(chuàng)以E(單質(zhì))—(空氣，海水)—石墨(C)電池為能源的新型海水標志燈。該燈以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使E(單質(zhì))不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會發(fā)出耀眼的白光，其能量比干電池高20—50倍。該電池的正極反應式是________________________________________________。

(2)將過量氣體AF通入AgNO₃溶液中得到白色沉淀，將此白色沉淀分成4等份并分別溶于下列物質(zhì)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。則所得溶液中剩余白色固體質(zhì)量由大到小的順序為(填序號)________________________________________________。

(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

試寫出BA₃與C₂反應生成BC₂和A₂C(g)的熱化學方程式___________________________。

(4)3 mol A的單質(zhì)與1 mol B的單質(zhì)在一個體積恒定的密閉容器中反應，生成化合物M，達到平衡時，M的體積分數(shù)為m。若將a mol A的單質(zhì)、b mol B的單質(zhì)、c mol M同時置于上述容器中，在相同溫度下反應，達到平衡時，M的體積分數(shù)仍為m，則a、b、c必須滿足的關(guān)系是____________________________________________________。

Answer 1

解析：能形成組成為A₂C和A₂C₂的化合物的兩種短周期元素有Na和O、H和O，結(jié)合

1 mol E單質(zhì)與足量鹽酸反應或與足量NaOH溶液反應均生成1.5 mol單質(zhì)A，可確定A為H、C為O合理。以此為突破口，進一步可確定B為N，D為F(氟)，F(xiàn)為Cl。

(1)在該原電池中，O₂因是氧化劑而在正極放電，正極的電極反應式為O₂+2H₂O+4e^- 4OH^-。

(2)根據(jù)［Ag⁺］=可比較出溶解掉的AgCl的質(zhì)量，進而得出剩余AgCl的質(zhì)量由多到少的順序為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轉(zhuǎn)化而促進AgCl的溶解，導致④溶液中剩余的AgCl質(zhì)量最小。綜上所述，所得溶液中剩余白色固體質(zhì)量由大到小的順序為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得目標熱化學方程式：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

變(mol)     ？=       ?=                  c

終(mol)?？=   ??=b-         ??=0

兩組物料應能恰好相互轉(zhuǎn)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