Question

鹵素單質可以參與很多化學反應， 如：NF₃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
利用“化學蒸氣轉移法”制備TaS₂晶體； 反應②：TaI₄（g）+S₂（g） TaS₂（s）+2I₂（g）+Q kJ，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2 L，3 min后達到平衡，測得蒸氣的質量減少了2.45 g，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，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

（1）9  、 2
（2）分子晶體、金屬晶體、離子晶體 ；  
（3）； A  B
（4）0.00333或1/300mol/(L·min)
（5）該同學認為加壓對TaI₄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

試題分析：
（1）在反應①中非金屬性最強的元素是F，其核外電子排布是1s²2s²2p⁵.可見有9種不同運動狀態的電子。在該反應中的某元素的單質可作糧食保護氣，則該元素為N，其核外電子排布是1s²2s²2p³.在它的最外電子層有順時針方向和逆時針方向兩種不同的自旋方向。
（2）反應①中， NH₃、3F₂、NF₃是由分子構成的分子晶體，Cu是由金屬鍵構成的金屬晶體，而NH₄ F則是含有極性共價鍵和離子鍵的離子晶體。其中所有原子符合8電子穩定結構的化合物NF₃的電子式是
（3）平衡常數是可逆反應達到平衡狀態時各生成物濃度冪指數的乘積與個反應物濃度冪指數乘積的比。反應②中平衡常數表達式。由于反應②的正反應是氣體體積增大的放熱反應。所以反應達到平衡后，保持其他條件不變，降低溫度，根據平衡移動原理：降低溫度，化學平衡向放熱反應方：向移動。對該反應來說化學平衡向正反應方向移動，所以化學平衡常數增大。正確。B.由于降低溫度，平衡正向移動，所以反應物的濃度減小。正確。C. 平衡正向移動，產生更多的I₂，所以c(I₂)增大，I₂的質量增大。錯誤。D. 降低溫度，無論是放熱反應，還是吸熱反應，反應速率都減小。錯誤。因此正確選項為AB。
（4）n(TaS₂)=" 2.45" g÷245 g/mol=0.01mol.則生成I₂的物質的量為0.02mol。所以I₂的平均反應速率為V=Δc÷Δt=(0.02mol÷2L)÷3min=0.00333或1/300mol/(L·min).
（5）他認為僅增大壓強對平衡是有影響的，則TaI₄的平衡轉化率會減小，其原因是在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。