Question

【題目】鹵素單質可以參與很多化學反應， 如：NF3氣體可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應直接得到；反應①：2NH3+3F2NF3+ 3NH4F，Ta（鉭）是一種過渡元素，利用“化學蒸氣轉移法”可以制備TaS2晶體；反應②：TaI4（g）+S2（g）TaS2（s）+2I2（g）+QkJ，Q＞0

（1）反應①中：非金屬性最強的元素原子核外有____種不同運動狀態的電子；該反應中的某元素的單質可作糧食保護氣，則該元素最外層的電子有___種自旋方向。

（2）反應①中：物質所屬的晶體類型有____；并寫出所有原子符合8電子穩定結構的化合物的電子式____。

（3）反應②中：平衡常數表達式：K=___，若反應達到平衡后，保持其他條件不變，降低溫度，重新達到平衡時____。

a.平衡常數K增大 b. S2的濃度減小 c. I2的質量減小 d. V(TaI4)逆 增大

（4）反應②在一定溫度下進行，若反應容器的容積為2L，3min后達到平衡，測得蒸氣的質量減少了2.45g，則I2的平均反應速率為___。

（5）某同學對反應②又進行研究，他查閱資料，發現硫單質有多種同素異形體，可表示Sx（x為偶數），且在一定條件下可以相互轉化，他認為僅增大壓強對平衡是有影響的，則TaI4的平衡轉化率會____（填增大或減小），其原因是___。

Answer 1

【答案】9 2 分子晶體、金屬晶體、離子晶體 [I2]2/[TaI4][S2] ab 0.00333mol/(Lmin)或1/300 mol/(Lmin) 平衡轉化率會減小 原因是在S2可以轉化為S4或S6或S8+，2TaI4（g）+S4（g）2TaS2（s）+4I2（g）加壓使平衡向逆反應方向進行

【解析】

(1)反應①中：非金屬性最強的元素是F，原子中沒有運動狀態相同的電子，核外有幾個電子就有幾種不同運動狀態的電子；氮氣可作糧食保護氣，最外層有5個電子，電子的自旋方向有2種；

(2)根據共價物質的組成分析晶體的類型；對于ABn的共價化合物，各元素滿足|化合價|+元素原子的最外層電子數=8，原子都滿足最外層8電子結構；，然后書寫電子式；

(3)平衡常數為產物濃度系數次冪的乘積與反應物濃度系數次冪的乘積的比值；該反應為放熱反應，降低溫度，平衡正向移動；

(4)反應容器的容積為2L，3min后達到平衡，測得蒸氣的質量減少了2.45g，依據化學方程式的氣體質量變化計算反應I2物質的量，依據化學反應速率概念計算；

(5)根據S2會轉變成S4、S6、S8，反應物氣體的物質的量偏小。

(1)反應①中：非金屬性最強的元素是F，F原子中有9個電子，就有9種不同運動狀態的電子；氮氣可作糧食保護氣，最外層有5個電子，電子的自旋方向有2種；

(2)NH3、F2、NF3屬于分子晶體，NH4F屬于離子晶體，Cu屬于金屬晶體；NF3中N元素化合價為+3，N原子最外層電子數為5，所以3+5=8，分子中N原子滿足8電子結構；F元素化合價為-1，F原子最外層電子數為7，所以|-1|+7=8，分子中F原子滿足8電子結構，電子是為：；

(3)反應TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)體系中，平衡常數為產物濃度系數次冪的乘積與反應物濃度系數次冪的乘積的比值，K=；該反應為放熱反應，降低溫度，平衡正向移動；

a．降低溫度，平衡正向移動，平衡常數K增大，故a正確；

b．平衡正向移動，S2的濃度減小，故b正確；

c．平衡正向移動，I2的質量增大，故c錯誤；

d．溫度降低，V(TaI4)逆減小，故d錯誤；

故答案為：ab；

(4)若反應容器的容積為2L，3min后達到平衡，測得蒸氣的質量減少了2.45g，則

TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g) △m

2mol 245g

0.02mol 2.45g

生成的I2為0.02mol，則I2的平均反應速率==0.00333mol/(Lmin)；

(5)S2會轉變成S4或S6或S8，反應物氣體的物質的量偏小，所以增大壓強，平衡逆向移動，TaI4的平衡轉化率減小。