Question

1．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）
①该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$；
②若K=1，向某恒容密闭容器中加入1.0mol I₂（g）和足量TaS₂（s），则I₂（g）的平衡转化率为66.7%．
（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I₂．
（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，所用指示剂为淀粉溶液，滴定反应的离子方程式为H₂SO₃+I₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-．
（4）25°C时，将a mol•L^-1的氨水与b mol•L^-1的盐酸等体积混合，所得溶液的pH=7，则c（NH₄⁺）=c（Cl^-）；a＞b．（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1））①TaS₂（s）+2I₂（g）═TaI₄（g）+S₂（g），该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$，故答案为：$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$；
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=$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$=$\frac{0.5x×0.5x}{（1-x）{\;}^{2}}$计算；
（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）NH₃•H₂O+HCl═NH₄Cl+H₂O，若是等浓度，生成NH₄Cl应该呈酸性，而反应后PH=7呈中性，说明NH₃•H₂O有剩余结合电荷守恒判断．

解答 解：（1）①TaS₂（s）+2I₂（g）═TaI₄（g）+S₂（g），该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$，故答案为：$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$；
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=$\frac{c（TaI{\;}_{4}）c（S{\;}_{2}）}{c{\;}^{2}（I{\;}_{2}）}$=$\frac{0.5x×0.5x}{（1-x）{\;}^{2}}$=1，
解之得：x=66.7%，
故答案为：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⁺+SO₄^2-+2I^-，故答案为：淀粉溶液；H₂SO₃+I₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-；
（4）NH₃•H₂O+HCl═NH₄Cl+H₂O，若是等浓度，生成NH₄Cl应该呈酸性，而反应后PH=7呈中性，说明NH₃•H₂O有剩余，所以a＞b；根据电荷守恒，则c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），又PH=7，所以c（NH₄⁺）=c（Cl^-），故答案为：=；＞．

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，滴定实验以及溶液中离子浓度的比较等知识，难度较大．