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化学反应原理在科研和生产中有广泛应用.
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:
TaS2(s)+2I2(g)?TaI4(g)+S2(g),△H>0 (Ⅰ),
反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K=
 
,若K=1,向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为
 
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(2)如图所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体,则温度T1
 
T2(填“>”“<”或“=”).上述反应体系中循环使用的物质是
 

(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量.做法是将钢样中的硫转化为H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为
 
,滴定反应的离子方程式为
 

(4)25℃时,H2SO3?HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=
 
mol/L,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中
c(H2SO3)c(HSO3-)
 
(填“增大”“减小”或“不变”).
分析:(1)通过题意求出平衡浓度,带入K值可以得出转化率为66.7%;
(2)通过题意温度T2端利于反应正向进行,为高温,温度T1端利于反应向左进行,为低温,所以T1<T2
(3)因为I2遇到淀粉会变蓝色,所以可以用淀粉溶液作指示剂;
(4)根据Ka=
[HS
O
-
3
]?[H+]
[H2SO3]
,Kb=
[H2SO3]?KW
[HSO3-]?[H+]
,代入数据进行计算.
解答:解:(1)根据题意反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K=
c(TaI4)c(S2)
c2(I2)
[S2][TaI4]
[I2]2

若K=1,设 I2的平衡转化率为x,则参加反应的为xmol,平衡时生成TaI4和S2各0.5xmol,剩余I2为(1-x)mol,
根据K=
c(TaI4)c(S2)
c2(I2)
=
0.5x×0.5x
(1-x)2
=1,
解之得:x=66.7%,
故答案为:
c(TaI4)c(S2)
c2(I2)
[S2][TaI4]
[I2]2
;66.7%;
(2)由所给方程式可知该反应为吸热反应,通过题意温度T2端利于反应正向进行,为高温,温度T1端利于反应向左进行,为低温,所以T1<T2,I2是可以循环使用的物质;
故答案为:<;I2
(3)因为I2遇到淀粉会变蓝色,所以可以用淀粉溶液作指示剂.离子反应:H2SO3+I2+H2O=4H++SO42-+2I-
故答案为:淀粉溶液;H2SO3+I2+H2O=4H++SO42-+2I-
(4)Ka=
[HS
O
-
3
]?[H+]
[H2SO3]
,HSO3-+H2O?H2SO3+OH-,Kb=
[H2SO3]?KW
[HSO3-]?[H+]
=1.0×102×1.0×10-14=1.0×10-12,当加入少量I2时,溶液酸性增强,[H+]增大,但是温度不变,Kb不变,则
c(H2SO3)
c(HSO3-)
增大,
故答案为1.0×10-12;增大.
点评:本题考查化学平衡常数的表达式及其计算,平衡转化率等知识,难度较大.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(15分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用

(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应

TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)△H﹥0    (I)

反应(I)的平衡常数表达式K=             ,若K=1,向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为                 

(2)如图所示,反应(I)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体,则温度T1     T2(填“﹥”“﹤”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是           

(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为          ,滴定反应的离子方程式为                                       

(4)25℃时,H2SO3 HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=

         mol/L,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中         (填“增大”“减小”或“不变”)。

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科目:高中化学 来源:2015届福建省福州市八县高二上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。

(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:

TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) (Ⅰ)

某温度反应(Ⅰ)的K=4,向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为               

(2)如下图所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度高(T2)的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),加热一段时间后,在另一端温度低(T1)的一端得到了纯净的TaS2晶体,则该正反应的△H     0(填“>”或“<”),上述反应体系中循环使用的物质是       

(3)上图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na + xS=Na2Sx,正极的电极反应式为____________________________。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是________________________________________________和隔离钠与硫。

(4)写出Na2S溶液水解的离子方程式_______________________________________ ,Na2S溶液中c(H)+ c(Na)=________________。

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年四川省眉山市高三第一次诊断性考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。

Ⅰ、如图装置所示,A、B中的电极为多孔的惰性电极;C、D为夹在浸有Na2SO4溶液的滤纸条上的铂夹;电源有a、b两极。若A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K1,闭合K2、K3通直流电。

回答下列问题:

(1) a是电源的    极,写出A中的电极反应式为_____。

(2)湿的Na2SO4滤纸条上能观察到的现象有____________。

(3)电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极,若此时切断K2、K3,闭合K1,发现电流表的指针移动,写出此时B中的电极反应式为          

Ⅱ、甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)   ΔH,下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。请回答下列问题:

温度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

 

(4)由表中数据判断ΔH        0(填“>”、“<”或“=”)。

(5)其他条件不变,只改变其中一个条件,下列措施可提高甲醇产率的是     

A.升高温度;B.使用合适的催化剂;C.缩小容器的容积;D.充入过量的H2;E.恒压时,充入He;F.从体系中分离出CH3OH

(6)某温度下,将2mol CO和6 mol H2充入2L密闭容器中,反应进行到4min末达到平衡,此时测得c(CO) =0.2 mol/L ,则0~4min内H2的反应速率为      ;若保持温度容积不变再向其中充入一定量的CH3OH,重新达到化学平衡状态,与原平衡状态相比,此时平衡混合气体中CH3OH的体积分数      (填“变大”、“变小”、或“不变”)。

 

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科目:高中化学 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试化学(山东卷解析版) 题型:填空题

化学反应原理在科研和生产中有广泛应用

(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)   △H﹥0   (Ⅰ)反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K=            ,若K=1,向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为                 

(2)如图所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体,则温度T1 T2(填“﹥”“﹤”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是           

(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化为 H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为      ,滴定反应的离子方程式为                                

(4)25℃时,H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=         mol/L,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中        (填“增大”“减小”或“不变”)。

 

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