Question

【題目】碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物、化學(xué)研究等方面具有廣泛用途。

（1）為了探究FeCl3溶液和KI溶液的反應(yīng)是否存在一定的限度，取5mL0.5mol·L－1 KI溶液，向其中加入0.1 mol·L－1FeCl3溶液1 mL，充分反應(yīng)。下列實(shí)驗(yàn)操作能驗(yàn)證該反應(yīng)是否存在限度的是___。

A．再滴加AgNO3溶液，觀察是否有黃色沉淀產(chǎn)生

B．再加入CCl4振蕩后，觀察下層液體顏色是否變?yōu)樽霞t色

C．再加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加AgNO3溶液，觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生

D．再加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變成血紅色

（2）已知1molH2(g)、1molI2(g)、1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ、 300kJ的能量，則氫氣和碘蒸氣反應(yīng)生成HI氣體的熱化學(xué)方程式為_____。

（3）Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g) +I2(g)，在716K，容積固定為2L的密閉容器中，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量n(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：

t/min	0	20	40
n(HI)	1	0.91	n

0min到20min HI的平均反應(yīng)速率為_______；

反應(yīng)到達(dá)40min時(shí)，剩余HI 的物質(zhì)的量____0.82mol（填“﹥” “﹤”或“=”）。

Answer 1

【答案】D H2(g)+I2(g)=2HI(g) △H=-13kJ/mol 0.00225mol·L-1·min-1 ＞

【解析】

根據(jù)可逆反應(yīng)的特征分析反應(yīng)是否存在反應(yīng)限度；根據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱；根據(jù)速率表達(dá)式計(jì)算反應(yīng)平均速率；根據(jù)影響反應(yīng)速率大小的因素分析解答。

（1）KI溶液和FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+和I2，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I-═2Fe2++I2，通過(guò)計(jì)算，I-過(guò)量；反應(yīng)后的溶液中加入CCl4，如有機(jī)層呈紫紅色，則說(shuō)明生成碘，向含Fe3+的溶液中滴加幾滴KSCN溶液呈血紅色，就說(shuō)明Fe3+沒(méi)有反應(yīng)完（或KI和FeCl3的反應(yīng)有一定的限度）；

A．無(wú)論是否存在反應(yīng)限度，因?yàn)?/span>I-過(guò)量，滴加AgNO3溶液，都有黃色沉淀、白色沉淀生成，故A不選；

B．加入CCl4振蕩后，觀察下層液體顏色變?yōu)樽霞t色，只能說(shuō)明生成碘，不能確定反應(yīng)限度，故B不選；

C．因?yàn)槿芤褐?/span>Cl-不參加反應(yīng)，取上層清液，滴加AgNO3溶液，肯定有白色沉淀，不能確定反應(yīng)限度，故C不選；

D．取上層清液，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變血紅色，可知Fe3+有沒(méi)有反應(yīng)完，從而確定KI和FeCl3的反應(yīng)有一定的限度，故D選；

（2）已知1molH2（g）、1molI2（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ；形成1molHI（g）分子需要釋放300kJ的能量，則反應(yīng)熱為：436kJ+151kJ-300kJ×2=-13kJ，則氫氣和碘蒸氣反應(yīng)生成HI氣體的熱化學(xué)方程式為：H2（g）+I2（g）=2HI（g）H=-13kJmol-1，故答案為：H2（g）+I2（g）=2HI（g）H=-13kJmol-1；

（3）v==0.00225molL-1min-1，所以后20min速率小于0.00225molL-1min-1，變化量小于0.09mol，剩余HI的物質(zhì)的量>0.91-0.09mol=0.82mol，故答案為：0.00225molL-1min-1；大于。