Question

短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素，B原子的最外层电子数等于该元素最低化合价的绝对值，C与D能形成D₂C和D₂C₂两种化合物，而D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C和A形成的某种化合物分子含有相同的电子数。

（1）A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为___________________；

（2）已知：①E-E→2E•；△H=+a kJ•mol^-1

②2A•→A-A；△H=-b kJ•mol^-1

③E•+A•→A-E；△H=-c kJ•mol^-1(“•”表示形成共价键所提供的电子)

写出298K时，A₂与E₂反应的热化学方程式___________________；

（3）在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A₂(g)+BC(g)⇌X(g)；△H=-d J•mol^-1(d＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)．初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：

实验	甲	乙	丙
初始投料	2mol A2、1mol BC	1mol X	4mol A2、2mol BC
平衡时n(X)	0.5mol	n2	n3
反应的能量变化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
体系的压强	P1	P2	P3
反应物的转化率	α1	α2	α3

①该温度下此反应的平衡常数K的值为_____；

②三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是_____(填序号)

A．α₁+α₂=1    B．α₃＜α₁     C．n₂＜n₃＜1.0mol D．P₃＜2P₁=2P₂     E．Q₁+Q₂=d     F．Q₃=2Q₁

（4）在其他条件不变的情况下，将甲容器的体系体积压缩到1L，若在第8min达到新的平衡时A₂的总转化率为65.5%，请在下图中画出第5min到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。

Answer

（1）离子键、共价键 （2）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=(a+b-2c) kJ•mol-1

（3）① 4 ②ADE （4）

【解析】

试题分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A是周期表中原子半径最小的元素，则A为氢元素；D是同周期中金属性最强的元素，处于ⅠA族，D的原子序数比H元素至少大3，可推知D为Na元素；B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值，处于ⅣA族，结合原子序数可知，B为碳元素；C与D能形成D2C和D2C2两种化合物，则C为O元素；E形成负一价离子，则E为Cl，氯离子与H2O2含有相同的电子数；（1）A、C、D形成的化合物为NaOH，属于离子化合物，氢氧根离子中氧原子与氢原子之间形成共价键，故含有离子键、共价键；（2）已知：①Cl-Cl→2Cl•；△H=+a kJ•mol-1 ②2H•→H-H；△H=-b kJ•mol-1 ③Cl•+H•→H-Cl；△H=-c kJ•mol-1， 根据盖斯定律，①-②+③×2得：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=(a+b-2c) kJ•mol-1；（3）①CO的起始浓度==0.5mol/L，氢气的起始浓度==1mol/L，达到平衡时c(CH3OH)==0.25mol/L，则：

CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)

起始(mol/L)：0.5 1 0

变化(mol/L)：0.25 0.5 0.25

平衡(mol/L)：0.25 0.5 0.25

所以：平衡常数k═=4；

②A．甲、乙为等效平衡，平衡时CO的物质的量相等，令平衡时CO为amol，甲中CO转化率α1==1-a，平衡时甲醇的物质的量=(1-a)mol，乙中参加反应的甲醇为amol，乙中的转化率α2=a，故α1+α2=1，故A正确；B．丙与甲相比，可以等效为在甲的基础上，压强增大一倍，平衡向正反应方向移动，转化率增大，即α3＞α1 ，故B错误；C．由D中分析可知，n2=0.5，n3＞1.0mol，故C错误；D．甲、乙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，二者压强等效，丙与甲相比，可以等效为在甲的基础上，压强增大一倍，平衡向正反应移动，平衡时混合气体的物质的量小于甲中的2倍，故压强P3＜2P1=2P2 ，故D正确；E．甲、乙为等效平衡，平衡时CO的物质的量相等，令平衡时CO为bmol，则甲中参加反应的CO为(1-b)mol，放出的热量Q1=d(1-b)，乙中参加反应的甲醇为bmol，吸收的热量Q2=bd，故Q1+Q2=d(1-b)+bd=d，故E正确；F．丙与甲相比，可以等效为在甲的基础上，压强增大一倍，平衡向正反应移动，丙中参加反应的CO的物质的量大于甲中的2倍，则Q3＞2Q1，故F错误，故答案为ADE。

（4）将甲容器的体系体积压缩到1L，若在第8min 达到新的平衡时，

2H2(g)+CO(g)⇌CH4O(g)

初始量：2 1 0

变化量：1.31 0.655 0.655

平衡量：0.69 0.345 0.655

所以达到平衡时，甲醇的物质的量浓度是0.655mol/L，在第5min时，由于体积减半，所以甲醇的浓度

应该加倍，即为0.25mol/L×2=0.5mol/L，所以5-8min内，甲醇的物质的量浓度从0.5mol/L升高到0.655mol/L，如图所示：。

【考点定位】考查元素推断、化学平衡的计算及等效平衡的应用等。

【名师点晴】结合元素周期表的结构，准确推断元素是解题关键；短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A是周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B是形成化合物种类最多的元素，则B为C元素；C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，C原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为O元素；D是同周期中金属性最强的元素，处于ⅠA，结合原子序数可知，D处于第三周期，故D为Na；E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数，可推知E为Cl，据此解答。