题目

题型：山西省月考题难度：来源：

短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A为周期表中半径最小的元素，B原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D、E同主族，E的原子序数是D的2倍。
（1）A、C元素可以形成多种化合物，其中甲是火箭推进剂中常用的液态燃料，甲中A、C元素的质量比为7：1。已知0.4mol液态甲和氧气完全反应生成氮气和液态水放出248.8kJ的热量，写出该反应的热化学方程式____________ 。
（2）在直接以液态甲为燃料的电池中，电解质溶液为NaOH溶液，负极的反应式为___________，理想状态下，该燃料电池消耗1mol液态甲所能产生的最大电能为528.7kJ，则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。
（3）A、B、D元素可以形成化合物乙，其化学式为A₂B₂D₄，0.2mol/L的乙溶液和0.2mol/L的NaOH溶液等体积混合，所得溶液显酸性，则该溶液中各离子浓度由大到小排列的顺序为_______________ 。
（4）将8mL 0.1mol/L的酸性高锰酸钾溶液和2mL 1.0mol/L的乙溶液在试管中混合，将试管置于25℃水中（如下图所示）。KMnO₄浓度随时间变化关系如下图所示。
①写出发生反应的离子方程式_______________ ；
②计算前40秒用乙表示的平均反应速率，v（乙）______________；
③40s~65s的反应速率比前40s快，解释原因_______________ 。

答案

（1）N₂H₄(l)+ O₂(g) == N₂(g) + 2H₂O(l) △H=-622 kJ/mol
（2）N₂H₄ + 4OH^-+ 4e^- == N₂ + 4H₂O ；85%  
（3）Na⁺＞HC₂O₄^-＞H⁺＞C₂O₄^2-＞OH^-  
（4）①5H₂C₂O₄ + 6H⁺ + 2MnO₄^- == 10CO₂↑+ 2Mn²⁺ + 8H₂O   
 ②1×10^-3 mol/(L·s)
③Mn²⁺是此反应的催化剂，随着反应进行，开始生成Mn²⁺，且浓度越来越大，所以反应速率迅速加快。