(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大 , A是元素周期表中原子半径最小的元素,B是形成化合物种类最多的元素,C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,D是同周期中金属性最强的元素,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。
⑴A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为
。
⑵已知:
① E-E→2E ?H=+a kJ/mol;
② 2A→A-A ?H=-b kJ/mol;
③ E+A→A-E ?H=-c kJ/mol;
写出298K时,A
2与E
2反应的热化学方程式
。
⑶在某温度下容积均为2 L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:2A
2(g)+BC(g)
X(g) ?H=-Q kJ/mol(Q>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
| 2 mol A2、1 mol BC
| 1 mol X
| 4 mol A2、2 mol BC
|
平衡时n(X)
| 0.5 mol
| 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
| 1
| 2
| 3
|
①在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min,则A
2的平均反应速率
v (A
2)=
。
② 计算该温度下此反应的平衡常数K =
。
③三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是
(填字母)。
A.α
1+α
2=1 B.Q
1+Q
2=Q C.α
3<α
1 D.P
3<2P
1=2P
2 E.n
2<n
3<1.0 mol F.Q
3=2Q
1④在其他条件不变的情况下,将甲容器的体积压缩到1 L,若在第8min达到新的平衡时A
2的总转化率为75%,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。
⑷熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池,被称为第二代燃料电池,是未来民用发电的理想选择方案之一,其工作原理如图所示。现以A
2(g)、BC(g)为燃料,以一定比例Li
2CO
3和Na
2CO
3低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池(MCFC)正极的电极反应式____________________________。