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）海帶中富含碘，請(qǐng)簡(jiǎn)述檢驗(yàn)碘的實(shí)驗(yàn)方案_____________________；

（2）已知反應(yīng)2HI(g)═H2(g)+I2(g)的△H=+11kJmol-1，1molH2(g)、1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436KJ、299KJ的能量，則1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_________kJ；

（3）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：______________；(不用求出結(jié)果)

②其他條件不變，向平衡后體系中再加入少量HI，則平衡向_______(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)，達(dá)到平衡后x(HI)_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。

③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．

④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）取海帶灼燒成灰，加水浸取后過濾，向?yàn)V液中加入硫酸與雙氧水，再加淀粉試液變藍(lán)，說明含有碘。

（2）151kJ

（3）① ② 正 不變 ③ 1.95×10-3min-1 ④A 、E

【解析】

試題分析：（1）海帶中的碘元素以I-形式存在，故需要將其氧化為I2，利用淀粉檢驗(yàn)即可，具體實(shí)驗(yàn)方案是取海帶灼燒成灰，加水浸取后過濾，向?yàn)V液中加入硫酸與雙氧水，再加淀粉試液變藍(lán)，說明含有碘。

（2）設(shè)1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為x kJ，則：2×299 kJ-436kJ-xkJ=11kJ，解得x=151；

（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==；

②增大反應(yīng)物的量，平衡向正方向移動(dòng)，但反應(yīng)體系體積變化為0，最終平衡狀態(tài)不變，故達(dá)到平衡后x(HI)不變；

③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；

④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。