题目内容
【题目】在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的条件下发生如下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) △H<0。反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:
(1)根据图1数据,反应开始至达到平衡时,平均速率v(HI)=_____mol/(L·min),转化率α(H2)=____________________。
(2)HI的体积分数φ(HI)随时间变化如图2中曲线II所示。若改变反应条件下,在甲条件下φ(HI)的变化如图曲线(I)所示,在乙条件下φ(HI)的变化如图曲线(III)所示。则甲条件可能是____________(填入下列条件的序号。下同),乙条件可能是_______________。
① 恒容条件下,升高温度
② 恒容条件下,降低温度
③ 恒温条件下,缩小反应容器体积
④ 恒温条件下,扩大反应容器体积
⑤ 恒温恒容条件下,加入适当催化剂
(3)已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
(4)在一定温度下,Ksp[Mg3(PO4)2]=6.0×10-29,Ksp[Ca3(PO4)2]=6.0×10-26。现向浓度均为0.20mol·L-1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4溶液,先生成______沉淀(填化学式);当测得溶液中一种金属阳离子沉淀完全(浓度小于10-5 mol·L-1)时,溶液中另一种金属阳离子的物质的量浓度c=______mol·L-1。
【答案】 0.167 62.5% ③⑤ ④ 299 Mg3(PO4)2 10-4
【解析】试题分析:(1)根据v= 计算平均速率;
根据转化率=变化量/起始量;
(3)根据图2,改变条件后HI的百分含量不变,曲线(I)速率加快、曲线II速率减慢。;(3)根据焓变=反应物的总键能-生成物的总键能计算;(4)Ksp越小越先沉淀;根据 计算溶液中另一种金属阳离子的物质的量浓度;
解析: (1)根据v= , v(HI)= 0.167 mol/(L·min) ;根据转化率=变化量/起始量计算,α(H2)=62.5% ; (3) ① 恒容条件下,升高温度,速率加快,平衡逆向移动,HI的百分含量减小;
② 恒容条件下,降低温度,速率减慢,平衡正向移动,HI的百分含量增大;
③ 恒温条件下,缩小反应容器体积,浓度增大,速率加快,平衡不移动,HI的百分含量不变;
④ 恒温条件下,扩大反应容器体积,浓度减小,速率减慢,平衡不移动,HI的百分含量不变;
⑤ 恒温恒容条件下,加入适当催化剂,速率加快,平衡不移动,HI的百分含量不变;
根据图2,,曲线(I)速率加快、HI的百分含量不变;曲线II速率减慢、HI的百分含量不变;所以甲条件可能是③ 恒温条件下,缩小反应容器体积、⑤ 恒温恒容条件下,加入适当催化剂;乙条件可能是④ 恒温条件下,扩大反应容器体积。
(3)根据焓变=反应物的总键能-生成物的总键能,1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ;(4)Ksp越小越先沉淀,所以先生成Mg3(PO4)2; , mol·L-1;