Question

【題目】碘及其化合物在生產、生活和科技等方面都有著重要的應用。回答下列問題：

（1）碘不宜溶于水，但易溶于碘化鉀溶液并生成多碘離子，反應如下：

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

反應②的平衡常數的表達式為K=____________。溫度升高時，反應①的平衡常數將____________（填“增大”“減小”或“不變”）

（2）碘與鎢在一定溫度下，可發(fā)生如下可逆反應：W（s）+I2（g）WI2（g）現準確稱取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。如圖是混合氣體中的WI2蒸氣的物質的量隨時間變化關系的圖象[n（WI2）～t]，其中曲線Ⅰ（0～t2時間段）的反應溫度為450℃，曲線Ⅱ（從t2時刻開始）的反應溫度為530℃

①該反應△H_________0（填“>”或“<”）。

②反應從開始到t1（t1=3min）時間內的平均速率v（I2）= ____________

③在450℃時，該反應的平衡常數K=____________。

④能夠說明上述反應已經達到平衡狀態(tài)的有____________ （填選項字母）

A.I2與WI2的濃度相等

B.單位時間內，金屬鎢消耗的物質的量與單質碘生成的物質的量相等

C.容器內混合氣體的密度不再改變

D.容器內氣體壓強不發(fā)生變化

（3）I2O5是白色粉末狀固體，可用作氧化劑使H2S、CO、HC1等氧化，在合成氨工業(yè)中常用I2O5來定量測量CO的含量。

已知：①2I2（s）+5O2（g）＝2I2O5（s）ΔH＝-75.56kJmol-1

②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）ΔH＝-566.0kJmol-1。

寫出CO（g）與I2O5（s）反應析出固態(tài)I2的熱化學方程式：_____________________。

Answer 1

【答案】

（1）c（I42-）/c2（I-）；減小；

（2）①<；②0.012mol·L-1·min-1；③9；④BC；

（3）5CO（g）+I2O5（s）=5CO2（g）+I2（s）△H=—1377.22kJ/mol

【解析】

試題分析：（1）已知方程式I2（s）+2I-（aq）I42-，則其平衡常數表達式為：K=；已知反應①的△H＜0，所以升高溫度平衡向逆方向移動，則平衡常數減小，故答案為：；減小；

（2）①（1）升高溫度，化學平衡向吸熱方向移動；升高溫度時，WI2的物質的量減少，所以該反應向逆反應方向移動，即逆反應是吸熱反應，所以正反應是放熱反應，△H＜0，故答案為：＜；

②因為v（WI2）==1.20×10-2 molL-1min-1；由于反應速率之比等于計量數之比，所以v（I2）=1.20×10-2molL-1min-1，故答案為：1.20×10-2molL-1min-1；

③反應開始時，碘的物質的量為n==0.002mol，反應達平衡時生成WI21.80×10-3mol，根據化學方程式可知，需要碘1.80×10-3mol參加反應，剩余碘0.0002mol，所以平衡時，c（WI2）==3.6×10-2mol/L，c（I2）==0.004mol/L，因為W是固體，所以K==9，故答案為：9；

④反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質的物質的量、濃度等不再發(fā)生變化。A、反應達平衡時，I2與WI2的濃度可能相等也可能不等，與反應初始濃度及轉化率有關，所以不能證明達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；B、單位時間內，金屬鎢消耗的物質的量與單質碘生成的物質的量相等，該反應的正逆反應速率相等，所以達到平衡狀態(tài)，故B正確；C、平衡時各種物質的物質的量，即質量也不變，容器的體積不變，所以密度不再變化，故C正確；D、該反應是反應前后氣體體積不變的反應，無論反應是否達到平衡狀態(tài)，壓強始終不變，故D錯誤；故答案為：BC；

（3）已知熱化學方程式：①2I2（s）+5O2（g）=2I2O5（s）；△H=-75.56kJmol-1，②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）；△H=-566.0kJmol-1，根據蓋斯定律將方程式②×-①×得5CO（g）+I2O5（s）=5CO2（g）+I2（s）；△H=（-566.0kJmol-1）×-（-75.56kJmol-1）×=-1377.22kJ/mol，所以其熱化學反應方程式為：5CO（g）+I2O5（s）=5CO2（g）+I2（s）△H=-1377.22kJ/mol，故答案為：5CO（g）+I2O5（s）=5CO2（g）+I2（s）△H=-1377.22kJ/mol。