Question

鹵素單質(zhì)可以參與很多化學(xué)反應(yīng)， 如：NF₃可由NH₃和F₂在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到；反應(yīng)①： 2NH₃+3F₂NF₃+ 3NH₄F
利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS₂晶體； 反應(yīng)②：TaI₄（g）+S₂（g） TaS₂（s）+2I₂（g）+Q kJ，Q＞0
（1）反應(yīng)①中：非金屬性最強(qiáng)的元素原子核外有_________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；該反應(yīng)中的某元素的單質(zhì)可作糧食保護(hù)氣，則該元素最外層的電子有____________種自旋方向。
（2）反應(yīng)①中：物質(zhì)所屬的晶體類型有________________________________；
并寫出所有原子符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物的電子式_______________________。
（3）反應(yīng)②中：平衡常數(shù)表達(dá)式K=_____________________，若反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其他條件不變，降低溫度，重新達(dá)到平衡時(shí) ______________。

A．平衡常數(shù)K增大

B．S2的濃度減小

C．I2的質(zhì)量減小

D．V(TaI4)逆 增大

（4）反應(yīng)②在一定溫度下進(jìn)行，若反應(yīng)容器的容積為2 L，3 min后達(dá)到平衡，測(cè)得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45 g，則I₂的平均反應(yīng)速率為 _________________。
（5）某同學(xué)對(duì)反應(yīng)②又進(jìn)行研究，他查閱資料，發(fā)現(xiàn)硫單質(zhì)有多種同素異形體，可表示Sx，且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，他認(rèn)為僅增大壓強(qiáng)對(duì)平衡是有影響的，則TaI₄的平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)____________（填增大或減小），其原因是________________________ 。

Answer 1

（1）9  、 2
（2）分子晶體、金屬晶體、離子晶體 ；  
（3）； A  B
（4）0.00333或1/300mol/(L·min)
（5）該同學(xué)認(rèn)為加壓對(duì)TaI₄平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)減小，原因是在S₂可以轉(zhuǎn)化為S₄或S₆或S₈
2TaI₄（g）+S₄（g） 2TaS₂（s）+4I₂（g）加壓使平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

試題分析：
（1）在反應(yīng)①中非金屬性最強(qiáng)的元素是F，其核外電子排布是1s²2s²2p⁵.可見有9種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。在該反應(yīng)中的某元素的單質(zhì)可作糧食保護(hù)氣，則該元素為N，其核外電子排布是1s²2s²2p³.在它的最外電子層有順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较騼煞N不同的自旋方向。
（2）反應(yīng)①中， NH₃、3F₂、NF₃是由分子構(gòu)成的分子晶體，Cu是由金屬鍵構(gòu)成的金屬晶體，而NH₄ F則是含有極性共價(jià)鍵和離子鍵的離子晶體。其中所有原子符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物NF₃的電子式是
（3）平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各生成物濃度冪指數(shù)的乘積與個(gè)反應(yīng)物濃度冪指數(shù)乘積的比。反應(yīng)②中平衡常數(shù)表達(dá)式。由于反應(yīng)②的正反應(yīng)是氣體體積增大的放熱反應(yīng)。所以反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其他條件不變，降低溫度，根據(jù)平衡移動(dòng)原理：降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方：向移動(dòng)。對(duì)該反應(yīng)來(lái)說(shuō)化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以化學(xué)平衡常數(shù)增大。正確。B.由于降低溫度，平衡正向移動(dòng)，所以反應(yīng)物的濃度減小。正確。C. 平衡正向移動(dòng)，產(chǎn)生更多的I₂，所以c(I₂)增大，I₂的質(zhì)量增大。錯(cuò)誤。D. 降低溫度，無(wú)論是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率都減小。錯(cuò)誤。因此正確選項(xiàng)為AB。
（4）n(TaS₂)=" 2.45" g÷245 g/mol=0.01mol.則生成I₂的物質(zhì)的量為0.02mol。所以I₂的平均反應(yīng)速率為V=Δc÷Δt=(0.02mol÷2L)÷3min=0.00333或1/300mol/(L·min).
（5）他認(rèn)為僅增大壓強(qiáng)對(duì)平衡是有影響的，則TaI₄的平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)減小，其原因是在S₂可以轉(zhuǎn)化為S₄或S₆或S₈。2TaI₄（g）+S₄（g） 2TaS₂（s）+4I₂（g）加壓使平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。