Question

（Ⅰ）已知四種無機化合物在水中和液氨中的溶解度（g/100g溶劑）為：

物質(zhì) 20℃時溶解度（g/100g溶解）	AgNO3	Ba（NO3）2	AgCl	BaCl2
水中	216	9.02	1.9×10-14	35.8
液氨	86	97.2	0.8	0

由上表的數(shù)據(jù)可知，在水溶液中上述化合物發(fā)生復分解反應的化學方程式為

 

，在液氨溶液中發(fā)生復分解反應的化學方程式為

 

．
（Ⅱ）短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大．A是周期表中原子半徑最小的元素，B原子的價電子數(shù)等于該元素最低化合價的絕對值，C與D能形成D₂C和D₂C₂兩種化合物，而D是同周期中金屬性最強的元素，E的負一價離子與C和A形成的某種化合物分子含有相同的電子數(shù)．
（1）A、C、D形成的化合物中含有的化學鍵類型為

 

．
（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（“?”表示形成共價鍵所提供的電子）
寫出298K時，A₂與E₂反應的熱化學方程式

 

．
（3）在某溫度下、容積均為2L的三個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫恒容，使之發(fā)生反應：2A₂（g）+BC（g）?X（g）；△H=-d J?mol^-1（d＞0，X為A、B、C三種元素組成的一種化合物）．初始投料與各容器達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實驗	甲	乙	丙
初始投料	2mol A2、1mol BC	1mol X	4mol A2、2mol BC
平衡時n（X）	0.5mol	n2	n3
反應的能量變化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
體系的壓強	P1	P2	P3
反應物的轉(zhuǎn)化率	α1	α2	α3

①該溫度下此反應的平衡常數(shù)K的值為

 

．
②三個容器中的反應分別達平衡時各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是

 

（填序號）．
A．α₁+α₂=1  B．Q₁+Q₂=d  C．α₃＜α₁ D．P₃＜2P₁=2P₂ E．n₂＜n₃＜1.0mol  F．Q₃=2Q₁
（Ⅲ）如圖是MCFC燃料電池，它是以水煤氣（CO、H₂）為燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物為電解質(zhì)．寫出B極電極反應式：

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應用,化學電源新型電池,化學平衡的計算

專題：基本概念與基本理論

分析：（Ⅰ）在水中AgCl溶解度最小，故水溶液中硝酸銀與氯化鋇可以發(fā)生復分解反應；
氨水中氯化鋇溶解度為0，故氨水中氯化銀與硝酸鋇發(fā)生復分解反應；
（Ⅱ）短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為氫元素；D是同周期中金屬性最強的元素，處于ⅠA族，D的原子序數(shù)比H元素至少大3，可推知D為Na元素；B原子的價電子數(shù)等于該元素最低化合價的絕對值，處于ⅣA族，結(jié)合原子序數(shù)可知，B為碳元素；C與D能形成D₂C和D₂C₂兩種化合物，則C為O元素；E形成負一價離子，則E為Cl，氯離子與H₂O₂含有相同的電子數(shù)，
（1）A、C、D形成的化合物為NaOH；
（2）根據(jù)蓋斯定律書寫目標熱化學方程式；
（3）發(fā)生反應：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），
①利用三段式計算平衡時各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達式計算平衡常數(shù)；
②A．甲、乙為等效平衡，平衡時CO的物質(zhì)的量相等，令平衡時CO為amol，表示出甲中CO轉(zhuǎn)化率、乙中甲醇的轉(zhuǎn)化率，據(jù)此計算判斷；
B．甲、乙為等效平衡，平衡時CO的物質(zhì)的量相等，令平衡時CO為bmol，根據(jù)熱化學方程式表示出甲中放出熱量Q₁、乙中吸收的熱量Q₂，據(jù)此計算判斷；
C．丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強增大一倍；
D．甲、乙為等效平衡，平衡時對應各組分的物質(zhì)的量相等，二者壓強等效，丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強增大一倍，平衡向正反應移動，平衡時混合氣體的物質(zhì)的量小于甲中的2倍；
E．結(jié)合D中的分析解答；
F．丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強增大一倍，平衡向正反應移動，丙中參加反應的CO的物質(zhì)的量大于甲中的2倍；
（Ⅲ）由圖可知，二氧化碳、氧氣在B電極上獲得電子生成碳酸根．

解答： 解：（Ⅰ）在水中AgCl溶解度最小，故水溶液中硝酸銀與氯化鋇可以發(fā)生復分解反應，反應方程式為：2AgNO₃+BaCl₂=2AgCl↓+Ba（NO₃）₂，
氨水中氯化鋇溶解度為0，故氨水中氯化銀與硝酸鋇發(fā)生復分解反應，反應方程式為：2AgCl+Ba（NO₃）₂=BaCl₂↓+2AgNO₃，
故答案為：2AgNO₃+BaCl₂=2AgCl↓+Ba（NO₃）₂；2AgCl+Ba（NO₃）₂=BaCl₂↓+2AgNO₃；
（Ⅱ）短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為氫元素；D是同周期中金屬性最強的元素，處于ⅠA族，D的原子序數(shù)比H元素至少大3，可推知D為Na元素；B原子的價電子數(shù)等于該元素最低化合價的絕對值，處于ⅣA族，結(jié)合原子序數(shù)可知，B為碳元素；C與D能形成D₂C和D₂C₂兩種化合物，則C為O元素；E形成負一價離子，則E為Cl，氯離子與H₂O₂含有相同的電子數(shù)，
（1）A、C、D形成的化合物為NaOH，屬于離子化合物，氫氧根離子中氧原子與氫原子之間形成共價鍵，故含有離子鍵、共價鍵，
故答案為：離子鍵、共價鍵；
（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，
根據(jù)蓋斯定律，①-②+③×2得：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=（a+b-2c） kJ?mol^-1，
故答案為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=（a+b-2c） kJ?mol^-1；
（3）①CO的起始濃度=

1mol

2L

=0.5mol/L，氫氣的起始濃度=

2mol

2L

=1mol/L，達到平衡時c（CH₃OH）=

0.5mol

2L

=0.25mol/L，則：
            CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始（mol/L）：0.5    1          0
變化（mol/L）：0.25  0.5         0.25
平衡（mol/L）：0.25  0.5         0.25
所以：平衡常數(shù)k═

0.25

0.25×0．52

=4
故答案為：4；
②A．甲、乙為等效平衡，平衡時CO的物質(zhì)的量相等，令平衡時CO為amol，甲中CO轉(zhuǎn)化率α₁=

1-a

1

=1-a，平衡時甲醇的物質(zhì)的量=（1-a）mol，乙中參加反應的甲醇為amol，乙中的轉(zhuǎn)化率α₂=a，故α₁+α₂=1，故A正確；
B．甲、乙為等效平衡，平衡時CO的物質(zhì)的量相等，令平衡時CO為bmol，則甲中參加反應的CO為（1-b）mol，放出的熱量Q₁=d（1-b），乙中參加反應的甲醇為bmol，吸收的熱量Q₂=bd，故Q₁+Q₂=d（1-b）+bd=d，故B正確；
C．丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強增大一倍，平衡向正反應方向移動，轉(zhuǎn)化率增大，即α₃＞α₁ ，故C錯誤；
D．甲、乙為等效平衡，平衡時對應各組分的物質(zhì)的量相等，二者壓強等效，丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強增大一倍，平衡向正反應移動，平衡時混合氣體的物質(zhì)的量小于甲中的2倍，故壓強P₃＜2P₁=2P₂ ，故D正確；
E．由D中分析可知，n₂=0.5，n₃＞1.0mol，故E錯誤；
F．丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強增大一倍，平衡向正反應移動，丙中參加反應的CO的物質(zhì)的量大于甲中的2倍，則Q₃＞2Q₁，故F錯誤，
故答案為：ABD；
（Ⅲ）由圖可知，二氧化碳、氧氣在B電極上獲得電子生成碳酸根，電極反應式為：2CO₂+O₂+4e^-=2CO₃^2-，
故答案為：2CO₂+O₂+4e^-=2CO₃^2-．

點評：本題考查較為綜合，涉及沉淀轉(zhuǎn)化、元素推斷、化學平衡的計算、原電池等，題目難度較大，（Ⅱ）中（3）題為易錯點，要準確理解等效平衡問題，注意對結(jié)論的理解掌握．