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）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，反應如下：

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

溫度降低時，反應①的平衡常數將______________(填“增大”“減小”或“不變”)；反應②的平衡常數的表達式為K=__________________________。

（3）碘與鎢在一定溫度下，可發生如下可逆反應：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= 3 min)時間內 I2 的平均反應速率v(I2)=_________。

③ 在450℃時，該反應的平衡常數K的值為__________________。

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

A.I2與WI2的濃度相等 B. 容器內各氣體的濃度不再改變

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

(3)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)= =1.20×10-2molL-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，故A錯誤；B、容器內各氣體的濃度不再改變，表示反應的正逆反應速率相等，所以達到平衡狀態，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，壓強始終不變，故D錯誤；故答案為：BC。