Question

（2009?合肥三模）A、B、C、D、E是中学常见的单质，X是化合物．A为金属，原子最外层p轨道上只有一个电子，可与NaOH溶液反应；B是常见的金属，其基态原子的外围电子排布式为3d⁶4s²；常温下C是气态非金属单质，可以燃烧；D是空气主要成分之一，可与C发生重要工业反应生成X；E是固体非金属单质，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰．根据上述物质的信息，回答下列有关问题：
（1）写出单质B与Cl₂的反应产物与X的水溶液反应的离子方程式：

Fe³⁺+3NH₃?H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺

．B单质在海水中易发生电化学腐蚀，写出电化学腐蚀的正极电极方程式：

O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-

．
（2）已知单质E的燃烧热为296.8kJ/mol，写出表示E燃烧热的热化学方程式：

S（g）+O₂（g）═SO₂（g）；△H=-296.8kJ/mol

．
（3）写出A的氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式：

Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O

．
（4）将0.40molC和0.20molD充入2L的密闭容器中，在一定条件下反应生成X，有关C、D、X三者的物质的量的变化与时间的关系如图所示：
①若t₁=10min 则0～t₁时间内C物质的平均反应速率为

0.0075mol/（L?min）

；该反应平衡常数表达式为

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

．
②该反应在t₂时达到平衡，根据图中曲线变化情况判断，t₁时刻改变的反应条件可能是

a

（填序号）
a．加入了催化剂        b．降低了反应温度     c．向容器中又充入了气体D．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E是中学常见的单质，X是化合物．A为金属，原子最外层p轨道上只有一个电子，则A处于第ⅢA族，可与NaOH溶液反应，故A为铝；B是常见的金属，其基态原子的外围电子排布式为3d⁶4s²，原子电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，是26号元素，则B为铁；E是固体非金属单质，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰，则E为硫；常温下C是气态非金属单质，可以燃烧，则C为氢气；D是空气主要成分之一，可与C发生重要工业反应生成X，则D为氮气，X为氨气．

解答：解：A、B、C、D、E是中学常见的单质，X是化合物．A为金属，原子最外层p轨道上只有一个电子，则A处于第ⅢA族，可与NaOH溶液反应，故A为铝；B是常见的金属，其基态原子的外围电子排布式为3d⁶4s²，原子电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，是26号元素，则B为铁；E是固体非金属单质，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰，则E为硫；常温下C是气态非金属单质，可以燃烧，则C为氢气；D是空气主要成分之一，可与C发生重要工业反应生成X，则D为氮气，X为氨气．
故A为铝；B为铁；C为氢气；D为氮气，E为硫；X为氨气．
（1）铁与氯气反应生成氯化铁，氯化铁与氨水反应生成氢氧化铁沉淀与氯化铵，反应离子方程式为Fe³⁺+3NH₃?H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺．铁在海水中发生吸氧腐蚀，原电池正极发生还原反应，氧气在正极放电，电化学腐蚀的正极电极方程式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
故答案为：Fe³⁺+3NH₃?H₂O═Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
（2）S的燃烧热为296.8kJ/mol，硫燃烧热的热化学方程式为S（g）+O₂（g）═SO₂（g）；△H=-296.8kJ/mol．
故答案为：S（g）+O₂（g）═SO₂（g）；△H=-296.8kJ/mol．
（3）氧化铝与氢氧化钠溶液反应，生成偏铝酸钠与水，反应的离子方程式为Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O．
故答案为：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O．
（4）将0.40molC和0.20molD充入2L的密闭容器中，在一定条件下反应生成X，有关C、D、X三者的物质的量的变化与时间的关系如图所示：
①由图可知，10min内C的物质的量变化为0.4mol-0.25mol=0.15mol，所以v（C）=

0.15mol 2L

10min

=0.0075mol/（L?min），
该反应方程式为N₂+3H₂?2NH₃，该反应平衡常数表达式为k=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

．
故答案为：0.0075mol/（L?min）；

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

．
②由图可知t₁时刻瞬间反应混合物的物质的量不变，随后C、D较小，X增加，反应向正反应进行，单位时间内反应混合物的物质的量变化更大，该反应为体积减小的放热反应．
a．加入了催化剂，瞬间反应混合物的物质的量不变，反应速率加快，故a正确；
b．降低了反应温度，反应速率降低，单位时间内反应混合物的物质的量变化减小，故b错误；
c．向容器中又充入了气体D，瞬间D的物质的量应该增大，瞬间反应混合物的物质的量不变，故c错误．
故选：a．

点评：考查元素化合物推断、热化学反应方程式、原电池、化学平衡等，难度中等，推断化合物是关键，需对元素化合物知识熟练掌握．注意（2）中燃烧热的热化学反应方程式书写，可燃物为1mol；（4）②t₁时刻未达平衡．