Question

【題目】碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。回答下列問題：

（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為___________；

（2）上述濃縮液中含有I-、Cl-等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO3溶液，當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí)，溶液中為：___________，已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17。

（3）已知反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)的△H=+11kJmol-1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為___________ kJ。

（4）Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)+I2(g)，在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如表：

①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為：___________；

②上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為___________(以K和k正表示)．若k正=0.0027min-1，在t=40min時(shí)，v正=___________min-1．

③由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關(guān)系可用如圖表示．當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為___________(填字母)．

Answer 1

【答案】

（1）MnSO4；

（2）4.7×10-7；

（3）299kJ；

（4）①；②；1.95×10-3；③A；E

【解析】

試題分析：（1）海藻中的碘元素以碘化物形式存在，反應(yīng)中I元素發(fā)生氧化反應(yīng)，Mn元素被還原，還原產(chǎn)物應(yīng)為硫酸錳，故答案為：MnSO4；

（2）當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí)，說明溶液中的c(I-)和c(Cl-)均已達(dá)到飽和狀態(tài)，因此可以根據(jù)溶度積表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算，溶液中===4.7×10-7，故答案為：4.7×10-7；

（3）設(shè)1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為x kJ，則：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，解得x=299，故答案為：299kJ；

（4）①表中第一列，由HI分解建立平衡，表中第二列向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，由第一列數(shù)據(jù)可知，平衡時(shí)HI物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.784，則氫氣、碘蒸汽總物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1-0.784=0.216，而氫氣、與碘蒸汽物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等均為0.108，反應(yīng)前后氣體體積不變，用物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則平衡常數(shù)K==，故答案為：；

②到達(dá)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，則k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2)，則k逆=k正×=，

在t=40min時(shí)，正反應(yīng)建立平衡的x(HI)=0.85，則v正=k正x2(HI)=0.0027min-1×0.852=1.95×10-3min-1，故答案為：；1.95×10-3；

③對(duì)于2HI(g)H2(g)+I2(g)反應(yīng)建立平衡時(shí)：升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，因此排除C點(diǎn)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，因此平衡正向移動(dòng)，再次平衡時(shí)HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，因此排除B點(diǎn)，故選A點(diǎn)；對(duì)于H2(g)+I2(g)2HI(g)反應(yīng)建立平衡時(shí)：升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，因此平衡逆向移動(dòng)，再次平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，故選E點(diǎn)；因此反應(yīng)重新達(dá)到平衡，v正～x(HI)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為A，v逆～x(H2)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為E，故答案為：A；E。