Question

【题目】碘及其化合物在生产、生活和科技等方面都有着重要的应用。回答下列问题：

（1）已知：①2I2(s)+5O2(g)＝2I2O5(s) ΔH＝—1966 kJmol-1

②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝—1200 kJmol-1 。

则5CO（g）+I2O5(s)=5CO2(g)+I2（s）的△H= __________________________。

（2）碘不易溶于水，但易溶于碘化钾溶液并生成多碘离子，反应如下：

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

温度降低时，反应①的平衡常数将______________(填“增大”“减小”或“不变”)；反应②的平衡常数的表达式为K=__________________________。

（3）碘与钨在一定温度下，可发生如下可逆反应：W(s)+I2(g)WI2(g)。现准确称取0.508g碘和0.736g金属钨放置于50.0mL的密闭容器中，并加热使其反应。如图是混合气体中的WI2蒸气的物质的量随时间变化关系的图象[n(WI2)～t]，其中曲线Ⅰ(0～t2时间段)的反应温度为450℃，曲线Ⅱ(从t2时刻开始)的反应温度为530℃。

① 该反应△H____________0(填“>”或“<”)。

② 反应从开始到t1(t1= 3 min)时间内 I2 的平均反应速率v(I2)=_________。

③ 在450℃时，该反应的平衡常数K的值为__________________。

④ 能够说明上述反应已经达到平衡状态的有________________ (填选项字母)。

A.I2与WI2的浓度相等 B. 容器内各气体的浓度不再改变

C. 容器内混合气体的密度不再改变 D.容器内气体压强不发生变化

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，根据盖斯定律，将②×-①×得：5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s) △H=(—1200 kJmol-1)×-(—1966 kJmol-1)×= -2017 kJ mol-1，故答案为：-2017 kJ mol-1；

(2)已知反应①的△H＜0，所以降低温度平衡向正方向移动，则平衡常数增大；已知方程式I2(s)+2I-(aq)I42-，则其平衡常数表达式为：K=；故答案为：增大； ；

(3)①(1)升高温度，化学平衡向吸热方向移动；升高温度时，WI2的物质的量减少，所以该反应向逆反应方向移动，即逆反应是吸热反应，所以正反应是放热反应，△H＜0，故答案为：＜；

(2)因为v(WI2)= =1.20×10-2molL-1min-1；由于反应速率之比等于计量数之比，所以v(I2)=1.20×10-2molL-1min-1，故答案为：1.20×10-2molL-1min-1；

(3)反应开始时，碘的物质的量为n==0.002mol，反应达平衡时生成WI21.80×10-3mol，根据化学方程式可知，需要碘1.80×10-3mol参加反应，剩余碘0.0002mol，所以平衡时，c(WI2)= =3.6×10-2mol/L，c(I2)= =0.004mol/L，因为W是固体，所以K==9，故答案为：9；

(4)反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化。A、反应达平衡时，I2与WI2的浓度可能相等也可能不等，与反应初始浓度及转化率有关，所以不能证明达到平衡状态，故A错误；B、容器内各气体的浓度不再改变，表示反应的正逆反应速率相等，所以达到平衡状态，故B正确；C、平衡时各种物质的物质的量，即质量也不变，容器的体积不变，所以密度不再变化，故C正确；D、该反应是反应前后气体体积不变的反应，无论反应是否达到平衡状态，压强始终不变，故D错误；故答案为：BC。