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短周期元素A、B、C、D在周期表中位置如图所示,其中元素D原子最外层有3个电子。...

短周期元素A、B、C、D在周期表中位置如图所示,其中元素D原子最外层有3个电子。请用相应的化学用语回答:

(1)A与氢元素可以形成很多化合物,在这些化合物中都含有_________(选填“共价”或“离子”)键;与C相邻且最外层电子比C少1个的离子结构示意图为 _________________。B在元素周期表中位于____________________。B、C、D形成的离子的半径由大到小依次为 _________________。(填相应的离子符号)

(2)元素A形成的最简单氢化物和氧气在KOH溶液中可构成燃料电池,该电池工作时正极的电极反应式为 ___________________________________

(3)D的最高价氧化物的水化物与NaOH反应的化学方程式是:

________________________________________

(4)由A与S形成的液态化合物AS2 0.2mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215 kJ。 该反应的热化学方程式为_________________________________

(5)已知298K时,Fe(s) + O2(g) == FeO(s) ;   ΔH= -272.0 kJ · mol-1

2D(s) + O2(g) == D2O3(s) ;  ΔH= -1675.7 kJ · mol-1

写出D单质和FeO反应的热化学方程式是_____________________________________

 

共价键 S2 第二周期VA族 Cl―>N3―>Al3+ O2+4e―+2H2O=4OH― Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] (或Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 +2 H2O) CS2(l)+3O2(g) =CO2(g)+2SO2(g) ; ΔH= - 1075 kJ · mol-1 2Al(s)+3FeO(s) =Al2O3(s)+3Fe(s) ; ΔH= - 859.7 kJ · mol-1 【解析】本题考查元素周期表和元素周期律的应用,(1)D原子最外层有3个电子,说明为第IIIA族,因为都是短周期元素,因此D为Al,A为C,B为N,C为Cl,C与H形成的化合物是烃,都含有共价键;与Cl相邻且最外层电子比Cl少1个的元素是S,其离子是S2-,结构示意图为:;B为N,位于第二周期VA族;(2)C形成最简单的氢化物是CH4,此电池中通甲烷一极为负极,通氧气一极为正极,环境是碱性,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;(3)D的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3,属于两性氧化物,反应方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;(4)此化合物为CS2,在氧气中生成气态氧化物是CO2和SO2,反应方程式为CS2+3O2=2SO2+CO2,因此1molCS2反应放出热量是1×215/0.2kJ=1075kJ,热化学反应方程式为CS2(l)+3O2(g) =CO2(g)+2SO2(g) ; ΔH= - 1075 kJ·mol-1;(5)①Fe(s) + 1/2O2(g) FeO(s) ;②2Al(s) + 3/2O2(g) Al2O3(s) ,②-3×①得到:2Al(s)+3FeO(s) =Al2O3(s)+3Fe(s) ; ΔH= - 859.7 kJ·mol-1。 点睛:本题的易错点是书写热化学反应方程式,一定注意物质的状态和△H的单位,以及“+”不能省略。  
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考点分析:
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在一密闭恒容的容器中,可逆反应3A(g)3B(?)+C(?)的能量变化如图甲所示,气体的平均相对原子质量随时间的变化如图乙所示:

(1)由图甲可以判断3A(g)3B(?)+C(?)的正反应是________反应(填“吸热”或“放热”),实验b和实验a相比较,可能隐含的反应条件是_____________________

(2)由图乙可以得出有关B和C状态的结论______________________

①若t2时刻升高温度,气体的平均相对分子质量变化一定符合______线(填“c”或“d”或“e”)。

②改变压强,气体的平均相对分子质量变化一定符合c线,则C物质的状态为__________

(3)如果平衡后保持温度不变,将容器体积增加一倍,新平衡时A的浓度是原来的60%,则B是________态,C是________态。

(4)如果B为气体,C为固体,取0.3 mol A恒温下在1 L容器中充分反应,平衡时测得B的浓度为0.21 mol/L。若使反应从逆反应开始,起始时在容器中加入0.3 mol B,同样条件下,要使平衡时B的浓度仍为0.21mol/L,则C的物质的量的取值范围应该是______________________

 

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如图所示甲乙是电化学实验装置

(1)若甲乙两烧杯中均盛有NaCl溶液

①甲中石墨棒上的电极反应式为_________________________________________________

②乙中总反应的离子方程式为___________________________________________________

③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方发现试纸先变蓝后褪色这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2若反应中Cl2I2的物质的量之比为51,且生成两种酸该反应的化学方程式为_____

(2))若甲乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液

①甲中铁棒上的电极反应式为___________________________________________________

②如果起始时乙中盛有200 mL pH=5的CuSO4溶液(25 ℃),一段时间后溶液的pH变为1,若要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入_____________________(填写物质的化学式)______________g。

 

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恒温下向体积为5 L的恒容密闭容器中通入2 mol A气体和1 mol B气体发生如下反应:2A(g)+B(g)  x C(g),2 min时反应达到平衡状态此时A的转化率和C的体积分数都是25% 。则能作为该可逆反应到达平衡的标志是

A. 混合气体平均相对分子质量保持一定

B. 单位时间内每生成3mol C的同时生成1 mol B

C. 容器内气体密度恒定不变

D. 反应前后容器内总压强恒定不变

 

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可逆反应达到平衡的根本原因是

A. 反应混合物中各组分的浓度相等    B. 正逆反应都还在继续进行

C. 正逆反应的速率均为零    D. 正逆反应的速率相等

 

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空间实验室天宫一号的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池。右图为RFC工作原理示意图,则有关说法正确的是
 

A. 当有0.1mol电子转移时,a极产生1.12LO2(标准状况下)

 

B. b极上发生的电极反应是:4H2O+4e=2H2↑+4OH

C. d极上发生的电极反应是:O2+4H++4e=2H2O

D. c极上进行还原反应,B中的H+可以通过隔膜进入A

 

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