题目内容

【题目】碘在科研与生活中有重要应用。

(1)I2O5 是白色粉末状固体,在合成氨工业中常用 I2O5 来定量测量 CO 的含量。

已知:2I2 (s)+5O2 (g)=2I2O5 (s) H=75.56kJ·mol-1

2CO (g)+O2 (g)=2CO2 (g) H=566.0kJ·mol-1

写出 CO (g)与 I2O5 (s)反应析出固态 I2 的热化学方程式:_____,若这个反应一定能自发进行,则反应的S_____0(填“>”“<” “=”);

(2)某兴趣小组用 0.50mol·L-1KI0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O80.10mol·L-1Na2S2O3 等试 剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。

已知:Ⅰ、S2O82-2I-2SO42-I2(慢) Ⅱ、I22S2O32-2I- S4O62-(快)

①向 KINa2S2O3 与淀粉的混合溶液中加入一定量的 K2S2O8 溶液,当溶液中的_____ 尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色。 请从碰撞理论的角度解释上述产物未耗尽前溶液中看不到蓝色的原因:_____

②为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:

实验

序号

体积 V/mL

K2S2O8 溶液

KI 溶液

Na2S2O3 溶液

淀粉溶液

10.0

0.0

4.0

4.0

2.0

9.0

1.0

4.0

4.0

2.0

8.0

Vx

4.0

4.0

2.0

表中 Vx=_____mL,理由是_____

③已知某条件下,浓度 c (S2O82-)~反应时间 t 的变化曲线如图,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时 c (S2O82-)~t 的变化曲线示意图 _____(进行相应的标注)

【答案】5CO (g)+I2O5 (s)=5CO2 (g)+I2 (s) H=1377.22kJ/mol Na2S2O3 反应Ⅱ 的活化能较低,活化分子百分数含量高,只要生成 I2 I2能很快与 S2O2 -反应被消耗,因此只有当 S2O32 -耗尽时才能看到蓝色 2.0 保证反应物 K2S2O8 浓度改变,而其他的不变,才能达到实验目的

【解析】

(1)根据已知热化学方程式,利用盖斯定律计算和书写热化学方程式;

(2)①根据KINa2S2O3与淀粉的反应原理解答,注意反应过程的快慢问题;②根据实验目的及表格数据分析,从而确定Vx的大小及理由,注意探究物质的量浓度对反应速率影响时,其它条件应相同;③降低温度,化学反应速率减小,则到达平衡时间延长;加入催化剂,增大反应速率,则缩短反应到达平衡时间,据此作图。

(1)由已知热化学方程式:①2 I2(s)+5O2(g)=2 I2O5(s)H=-75.56kJmol-1,②2CO(g)+O2(g)=2 CO2(g)H=-566.0kJmol-1,根据盖斯定律将方程式②×-×5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s) H=(-566.0kJmol-1-(-75.56kJmol-1=-1377.22kJ/mol,所以其热化学反应方程式为:5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s) H=-1377.22kJ/mol;根据G=H-TS,若这个反应一定能自发进行,因为H0,则反应的S0,故答案为:5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s) H=-1377.22kJ/mol;>;

(2)①向KINa2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,先发生S2O82-+2I-═2SO42-+I2(),后发生I2+2S2O32-═S4O62-+2I-(),反应Ⅱ 的活化能较低,活化分子百分数含量高,只要生成 I2 能很快与 S2O2 -反应被消耗,因此只有当 S2O32 -耗尽时才能看到蓝色,故答案为:Na2S2O3;反应Ⅱ 的活化能较低,活化分子百分数含量高,只要生成 I2 能很快与 S2O2 -反应被消耗,因此只有当 S2O32 -耗尽时才能看到蓝色;

(2)对照实验12发现,实验2取的0.20molL-1K2S2O8溶液的体积9mL,比实验1少了1mL,说明取的K2S2O8物质的量少,加水1mL,保证了溶液的体积不变,所以在其它条件不变的情况下,探究的是该反应速率与K2S2O8浓度的关系,同样原理对照实验13,为保证溶液的体积相同,须加2.0mL水,理由是保证其他条件不变,只改变反应物K2S2O8浓度,从而达到对照实验的目的,故答案为:2.0;保证反应物 K2S2O8 浓度改变,而其他的不变,才能达到实验目的;

③保持其它条件不变,降低温度,反应速率降低,到达溶液颜色由无色变成为蓝色的时间变长;而使用催化剂,能加快化学反应速率,所以到达溶液颜色由无色变成为蓝色的时间变短,但最终状态相同,因此c (S2O82-)t 的变化曲线示意图为,故答案为:

练习册系列答案
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1)已知:①2H2Se(g)+O2(g)2Se(s)+2H2O(l) ΔH1=a kJ·mol1

2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH2=b kJ·mol1

反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)的反应热ΔH3=___________kJ·mol1(用含ab的代数式表示)

2T℃时,向一恒容密闭容器中加入3molH2lmolSe,发生反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)

①下列情况可判断反应达到平衡状态的是___________(填字母)。

a.气体的密度不变 bυ(H2)=υ(H2Se)

c.气体的压强不变 d.气体的平均摩尔质量不变

②当反应达到平衡后,将平衡混合气体通入气体液化分离器使H2Se气体转化为液体H2Se,并将分离出的H2再次通入发生反应的密闭容器中继续与Se反应时,Se的转化率会提高。请用化学平衡理论解释_________________________________

③以5小时内得到的H2Se为产量指标,且温度、压强对H2Se产率的影响如下图所示:

则制备H2Se的最佳温度和压强为______________________

3)已知常温下H2Se的电离平衡常数K1=1.3×104K2=5.0×1011,则NaHSe溶液呈___________(酸性碱性”),该溶液中的物料守恒关系式为____________________

4)用电化学方法制备H2Se的实验装置如下图所示:

写出Pt电极上发生反应的电极反应式:_________________________________

5H2Se在一定条件下可以制备CuSe,已知常温时CuSeKsp=7.9×1049CuSKsp=1.3×1036,则反应CuS(s)+Se2-(aq)CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=________(保留2位有效数字)。

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