Question

A、B、C、D四种短周期元素，A、B、C同周期，A的原子半径是同周期中最大的；B、D同主族．己知D元素的一种单质是日常生活中饮水机常用的消毒剂，C元素的单质可以从A、B两元素组成的化合物的水溶液中置换出B元素的单质．
（1）C元素在周期表中的位置______．
（2）A元素与水反应的离子方程式是______．
（3）写出C元素的单质从A、B两元素组成的化合物的水溶液中置换出B元素的单质的化学方程式______．
（4）BD₂和C₂均具有漂白性，二者的漂白原理______．（填“相同”或“不同”）
（5）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：3H₂+N₂ 2NH₃△H=-92.4kJ•mol^-1
①当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件 （不改变N₂、H₂和NH₃的量），反应速率与时间的关系如图所示．图中t₁时引起平衡移动的条件可能是______，其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段时间是______．
②温度为T℃时，将2a molH₂和a molN₂放入0.5L  密闭容器中，充分反应后测得N₂的转化率为50%．则该反应的平衡常数为______．

Answer

A、B、C、D四种短周期元素，己知D元素的一种单质是日常生活中饮水机常用的消毒剂，即利用臭氧来作消毒剂，则D为氧元素；B、D同主族，则B为硫元素；A、B、C同周期，A的原子半径是同周期中最大的，则A为钠元素；C元素的单质可以从A、B两元素组成的化合物的水溶液中置换出B元素的单质，即C的非金属性比B的强，则C为氯元素；
（1）根据氯元素的质子数和电子排布来分析位置；
（2）根据钠与水的化学反应来分析离子方程式；
（3）根据氯气和硫的氧化性的强弱来分析发生的化学反应；
（4）根据二氧化硫和氯气的性质来分析漂白性；
（5）①根据影响平衡移动的因素结合图象来分析；
②利用N2的转化率结合三段法来计算平衡时的浓度，再利用化学平衡常数的表达式来计算．
【解析】
由A、B、C、D四种短周期元素，己知D元素的一种单质是日常生活中饮水机常用的消毒剂，即利用臭氧来作消毒剂，则D为氧元素；B、D同主族，则B为硫元素；A、B、C同周期，A的原子半径是同周期中最大的，则A为钠元素；C元素的单质可以从A、B两元素组成的化合物的水溶液中置换出B元素的单质，即C的非金属性比B的强，则C为氯元素；
（1）因C为氯元素，其质子数为17，电子排布中有3个电子层，最外层电子数为7，即其位置为第三周期、第 VIIA族，故答案为：第三周期、第 VIIA族；   
（2）因A为钠元素，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，则离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；
（3）因C元素的单质为氯气，A、B两元素组成的化合物的水溶液为Na2S的溶液，氯气的氧化性大于硫的，则发生反应为Cl2+Na2S=2NaCl+S↓，故答案为：Cl2+Na2S=2NaCl+S↓；    
（4）二氧化硫能漂白某些有色的物质是化合生成暂时稳定的无色物质，而氯气漂白是利用其强氧化性使有色的物质褪色，则原理不同，故答案为：不同；    
（5）①由图象可知，t1时正逆反应速率都增大，则可能为加压或升温，该反应为放热反应，升高稳定，逆向移动，逆反应速率大于正反应速率，与图象不符，该反应是气体体积缩小的反应，加压正向移动，则正反应速率大于逆反应速率，与图象符合，则应为加压；显然图象中的t3时为升高温度，t1时加压正向移动，氨气的含量增大，t3时为升高温度，化学平衡逆向移动，氨气的含量降低，即t2-t3一段时间平衡混合物中NH3的含量最高；故答案为：加压；t2-t3；    
②2a molH2和a molN2放入0.5L  密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则
             3H2+N2 2NH3
开始（mol/L）4a  2a             0
转化         3a   a             2a
平衡         a    a            2a
则该温度下反应的化学平衡常数为K==，故答案为：．