Question

【題目】碘及其化合物在生產(chǎn)、生活和科技等方面都有著重要的應(yīng)用。回答下列問(wèn)題：

（1）已知：①2I2(s)+5O2(g)＝2I2O5(s) ΔH＝—1966 kJmol-1

②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝—1200 kJmol-1 。

則5CO（g）+I2O5(s)=5CO2(g)+I2（s）的△H= __________________________。

（2）碘不易溶于水，但易溶于碘化鉀溶液并生成多碘離子，反應(yīng)如下：

① I2(s)+I-(aq)I3-(aq) △H<0； ② I2 (s)+2I-(aq)I42-(aq)。

溫度降低時(shí)，反應(yīng)①的平衡常數(shù)將______________(填“增大”“減小”或“不變”)；反應(yīng)②的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=__________________________。

（3）碘與鎢在一定溫度下，可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：W(s)+I2(g)WI2(g)。現(xiàn)準(zhǔn)確稱取0.508g碘和0.736g金屬鎢放置于50.0mL的密閉容器中，并加熱使其反應(yīng)。如圖是混合氣體中的WI2蒸氣的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象[n(WI2)～t]，其中曲線Ⅰ(0～t2時(shí)間段)的反應(yīng)溫度為450℃，曲線Ⅱ(從t2時(shí)刻開(kāi)始)的反應(yīng)溫度為530℃。

① 該反應(yīng)△H____________0(填“>”或“<”)。

② 反應(yīng)從開(kāi)始到t1(t1= 3 min)時(shí)間內(nèi) I2 的平均反應(yīng)速率v(I2)=_________。

③ 在450℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為__________________。

④ 能夠說(shuō)明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有________________ (填選項(xiàng)字母)。

A.I2與WI2的濃度相等 B. 容器內(nèi)各氣體的濃度不再改變

C. 容器內(nèi)混合氣體的密度不再改變 D.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不發(fā)生變化

Answer 1

【答案】 -2017 kJ mol-1 增大 c(I42-)/c2(I-) < 0.012mol·L-1·min-1 9 BC

【解析】(1)已知：①2I2(s)+5O2(g)＝2I2O5(s)ΔH＝—1966 kJmol-1，②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝—1200 kJmol-1，根據(jù)蓋斯定律，將②×-①×得：5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s) △H=(—1200 kJmol-1)×-(—1966 kJmol-1)×= -2017 kJ mol-1，故答案為：-2017 kJ mol-1；

(2)已知反應(yīng)①的△H＜0，所以降低溫度平衡向正方向移動(dòng)，則平衡常數(shù)增大；已知方程式I2(s)+2I-(aq)I42-，則其平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=；故答案為：增大； ；

(3)①(1)升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)；升高溫度時(shí)，WI2的物質(zhì)的量減少，所以該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H＜0，故答案為：＜；

(2)因?yàn)?/span>v(WI2)= =1.20×10-2molL-1min-1；由于反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，所以v(I2)=1.20×10-2molL-1min-1，故答案為：1.20×10-2molL-1min-1；

(3)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，碘的物質(zhì)的量為n==0.002mol，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)生成WI21.80×10-3mol，根據(jù)化學(xué)方程式可知，需要碘1.80×10-3mol參加反應(yīng)，剩余碘0.0002mol，所以平衡時(shí)，c(WI2)= =3.6×10-2mol/L，c(I2)= =0.004mol/L，因?yàn)?/span>W是固體，所以K==9，故答案為：9；

(4)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化。A、反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，I2與WI2的濃度可能相等也可能不等，與反應(yīng)初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，所以不能證明達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B、容器內(nèi)各氣體的濃度不再改變，表示反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率相等，所以達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；C、平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量，即質(zhì)量也不變，容器的體積不變，所以密度不再變化，故C正確；D、該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，壓強(qiáng)始終不變，故D錯(cuò)誤；故答案為：BC。