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18.A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A、D及C、F分别是同一主族元素,A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍.又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数.请回答:
(1)1 mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物发生反应,完全反应后消耗后者的物质的量为8mol.
(2)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为HS-+OH-=S2-+H2O.
(3)单质B的燃烧热a kJ/mol.由B、C二种元素组成的化合物BC 14 g完全燃烧放出b kJ热量,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式:C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-(a-2b) kJ•mol-1
(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C和BC反应制取单质A2.在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1molA2C和1mol BC、2mol A2C和2mol BC.一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相等).下列说法正确的是AB
A.达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ
B.达到平衡后A2C的转化率:Ⅰ=Ⅱ
C.达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ>Ⅱ
D.达到平衡后A2的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
E.达到平衡后吸收或放出的热量:Ⅰ=Ⅱ
F.达到平衡后体系的平均相对分子质量:Ⅰ<Ⅱ
(5)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液中构成电池,则电池负极的电极反应式是Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O.

分析 A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍,则次外层电子为8,最外层电子数为6,则F为S元素,C、F是同一主族元素,则C为O元素;B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,内层电子数为2,则最外层电子数为4,所以B为C元素;E元素的最外层电子数等于其电子层数,则为第三周期第ⅢA族,即E为Al元素;A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素原子核中质子数之和少2,则A、D的质子数相差10,故A为H元素,D为Na元素,据此解答.

解答 解:A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍,则次外层电子为8,最外层电子数为6,则F为S元素,C、F是同一主族元素,则C为O元素;B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,内层电子数为2,则最外层电子数为4,所以B为C元素;E元素的最外层电子数等于其电子层数,则为第三周期第ⅢA族,即E为Al元素;A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素原子核中质子数之和少2,则A、D的质子数相差10,故A为H元素,D为Na元素.
(1)E、F二种元素组成的化合物为Al2S3,由A、C、D三种元素组成的化合物为NaOH,Al2S3先发生双水解反应生成2 molAl(OH)3和3 molH2S,再与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2、Na2SO3,由原子守恒可知1molAl2S3消耗NaOH为1mol×2+3mol×2=8mol,
故答案为:8mol;
(2)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲为HS-、乙为OH-,甲与乙反应的离子方程式为:HS-+OH-=S2-+H2O,
故答案为:HS-+OH-=S2-+H2O;
(3)由题意可得热化学方程式:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-a kJ•mol-1
②CO2(g)═CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=+2b kJ•mol-1
由盖斯定律知,①+②可得:C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-(a-2b) kJ•mol-1
故答案为:C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-(a-2b) kJ•mol-1
(4)反应方程式为:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g),该反应前后的气体系数相等,因此,在容器体积相同时,按成倍的不同的起始量加入反应物,平衡不受影响,反应程度相同,为等效平衡,但速率不同,浓度大时速率快,则:
A.反应速率Ⅰ<Ⅱ,故达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ,故A正确;
B.反应程度相同,Ⅰ、Ⅱ中转化率相等,故B正确;
C.转化率相等,则达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ<Ⅱ,故C错误;
D.二者为等效平衡,平衡后A2的体积分数相等,故D错误;
E.Ⅱ中参加反应的反应物的量更大,故达到平衡后吸收或放出的热量:Ⅰ<Ⅱ,故E错误;
F.达到平衡后体系中同种组分的含量相等,则平均相对分子质量相等,故F错误,
故选:AB;
(5)用碳元素的单质与Al制成电极浸入由NaOH的溶液中构成电池,总反应为2Al+2NaOH+2H2O═2NaA1O2+3H2↑,可知负极的电极反应式Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O,
故答案为:Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O.

点评 本题考查位置结构性质的关系、原电池原理、热化学方程式书写、化学平衡移动、化学计算等,综合性较强,元素的推断是解答本题的关键,(1)中注意硫化铝在水中发生的双水解反应,难度中等.

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AB
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