Question

（1）某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H₂S、HNO₃、NO、H₂O，写出该反应的化学方程式并配平

 

．若反应过程中转移了0.3mol电子，则氧化产物的质量是

 

g．

（2）同一物质呈气态的熵值最大，液态的熵值次之，固态的熵值最小．若同温同压下一个化学反应生成物气体的体积等于反应物气体的体积就可以粗略认为该反应的熵变为0．某化学兴趣小组，专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质．所查资料如下：
a．碲（Te）为固体，H₂Te为气体，Te和H₂不能直接化合成H₂Te
b．等物质的量氧气、硫、硒、碲与H₂反应的焓变情况如图1所示：
请回答下列问题：
H₂与硫化合的反应

 

热量（填“放出”或“吸收”）．根据题目所给信息，请解释为什么Te和H₂不能直接化合

 

．
（3）在复杂的反应中，要考虑反应的先后顺序．已知N

H

+ 4

+Al

O

- 2

+2H₂O═Al（OH）₃↓+NH₃?H₂O，向含有等物质的量的N

H

+ 4

、Al³⁺、H⁺混合溶液中，慢慢滴加NaOH溶液，直至过量，并不断搅拌，依次发生了数个离子反应；其中：
第二个离子反应的离子方程式是

 

．
最后一个离子反应的离子方程式是

 

．
（4）将1mol I₂（g）和2mol H₂（g）置于某2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：
H₂（g）+I₂（g）?2HI（g），△H＜0．并达平衡．HI的体积分数HI%随时问变化曲线如图2所示：
①达到平衡时，I₂（g）的物质的量浓度为

 

mol/L．
②保持加入的反应物的物质的量不变，若改变反应条件，在某一条件下HI%的变化如曲线1所示，则该条件可能是（写出所有的可能性）

 

在这种条件下，平衡常数K值

 

（填“增大”、“变小”、“不变”或“可能变大也可能变小”）
③若保持温度不变，在另一相同的2L密闭容器中加入1mol H₂（g）和2mol HI（g），发生反应达到平衡时，H₂的体积分数为

 

．

Answer 1

分析：（1）根据物质的氧化性、还原性强弱确定氧化剂、还原剂，根据氧化产物和转移电子之间的关系计算；
（2）从图象获取反应热的信息；
（3）氢氧根离子先与氢离子反应，再与铝离子反应，然后与铵根离子反应，最后与Al（OH）₃反应；
（4）①根据碘化氢的体积发生计算平衡时碘化氢的物质的量，再根据碘化氢和碘之间的关系式计算剩余的碘，c（I₂）=

n(I2)(剩余)

V

；
②反应时间缩短，碘化氢的含量不变，说明该条件只改变反应速率不影响平衡，压强和催化剂对该反应平衡无影响；
③运用等效平衡判断氢气的体积分数．

解答：解：（1）硝酸的氧化性大于硫，所以在该反应中硝酸作氧化剂，在反应中得电子化合价降低，则硫化氢在反应中失电子作还原剂，该反应方程式为：3H₂S+2HNO₃═3S+2NO+4H₂O，当有3mol S生成时转移电子的物质的量是6mol，则若反应过程中转移了0.3mol电子，则氧化产物S的物质的量为：0.15mol，质量为：0.15mol×32g/mol=4.8g，
故答案为：3H₂S+2HNO₃═3S+2NO+4H₂O；4.8g；
（2）从图象可知，S与H₂的△H＜0，Te和H₂反应的△H＞0，且反应的熵变约为0，不能自发进行，
故答案为：放出；由图可知Te和H₂反应的是吸热反应，即△H＞0，熵变约为0，所以该反应不自发；
（3）氢氧根离子先与氢离子反应①H⁺+OH^-═H₂O，再与铝离子反应②Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，再与铵根离子反应③NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，最后与Al（OH）₃反应④Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（4）①该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，所以反应后混合气体的物质的量是3mol，同一容器中各种气体的体积分数等于其物质的量分数，所以平衡时碘化氢的物质的量=3mol×0.6=1.8mol，则参加反应的n（I₂）=0.9mol，剩余的n（I₂）=1mol-0.9mol=0.1mol，所以平衡时c（I₂）=

0.1 mol

2L

=0.05mol/L，
故答案为：0.05；
②反应时间缩短，碘化氢的含量不变，说明该条件只改变反应速率不影响平衡，增大压强和加入催化剂对该反应平衡无影响，但都增大反应速率，缩短反应时间，温度不变，平衡常数不变，
故答案为：恒温条件下，缩小反应的容积，恒容条件下，加入适当催化剂（或加压、加入催化剂）；不变；
③其它条件不变，向2L密闭容器中加入1mol H₂（g）和2mol Hl（g），相当于向2L密闭容器中加入1mol I₂（g）和2mol H₂（g），所以和第一个是等效平衡，各物质的体积分数不变，剩余氢气的物质的量=2mol-0.9mol=1.1mol，则氢气的体积分数=

1.1mol

3mol

=36.7%，
故答案为：36.7%．

点评：本题考查氧化还原反应、反应的自发性、离子方程式的书写、外界条件对化学平衡的影响等知识点．注意碘和氢气的反应特点及等效平衡的应用，为易错点．