题目内容
9．
利用I2O5可消除CO污染或定量测定CO，反应为：5CO（g）+I2O5（s）?5CO2（g）+I2（s）；△H1
（1）已知：2CO（g）+O2（g）?2CO2（g）；△H2
2I2（s）+5O2（g）?2I2O5（s）；△H3
则△H1=2.5△H2-0.5△H3（用含△H2和△H3的代数式表示）．
（2）不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO，测得CO2的体积分数φ（CO2）随时间t变化曲线如图．请回答：
①从反应开始至a点时的反应速率为v（CO）=0.6mol•L-1•min-1，b点时化学平衡常数（列式并计算）Kb=1024．
②d点时，温度不变，若将容器体积压缩至原来的一半，请在图中补充画出CO2体积分数的变化曲线．
③下列说法不正确的是C．（填字母序号）
A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态
B．两种温度下，c点时体系中混合气体的平均相对分子质量相等
C．增加I2O5的投料量有利于提高CO的转化率
D．b点和d点的化学平衡常数：Kb＞Kd
（3）将250mL（标准状况）含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管，170℃下充分反应，用水-乙醇液充分溶解产物I2，定容到100mL．取25.00mL，用0.0100mol•L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，标准液应装在碱式滴定管（填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”），选择的指示剂为淀粉溶液，若消耗标准溶液20.00mL．则样品气中CO的体积分数为17.92%．（已知：气体样品中其他成分与I2O5不反应；2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6）
分析 （1）根据盖斯定律和已知反应可得；
（2）①起始量和a点时CO2的体积分数（即物质量分数），列式计算即可求出从反应开始至a点时的反应速率为v（CO）；根据b点时CO2的体积分数φ（CO2求出平衡浓度[CO]和[CO2]进而求出b点时化学平衡常数Kb；
②对于反应前后气体的物质的量不变的反应，加压平衡不移动；
③A．因为条件为恒容，而反应前后气体质量变化，所以容器内气体密度是变量，当不变时表明反应达到平衡状态；
B．c点为交点，各气体物质的量分别相等；
C．I2O5为固体，所以增加投料量对平衡无影响；
D．b点比d点时生成物CO2体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：Kb＞Kd；
（3）Na2S2O3标准溶液因为水解呈碱性，所以要放在碱式滴定管中，碘遇淀粉溶液显蓝色，所以可以用淀粉溶液作指示剂，根据方程式：5CO（g）+I2O5（s）?5CO2（g）+I2（s）和2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6列关系式得：5CO～～I2～～～2Na2S2O3；然后计算即可．
解答 解：（1）根据盖斯定律和已知反应：2CO（g）+O2（g）?2CO2（g）△H 2-----②
2I2（s）+5O2（g）?2I2O5（s）△H 3-----③
可知反应：5CO（g）+I2O5（s）?5CO2（g）+I2（s）可由①×2.5-②×0.5得到；则△H 1=2.5△H2-0.5△H3，
故答案为：2.5△H2-0.5△H3；
（2）①a点时：5CO（g）+I2O5（s）?5CO2（g）+I2（s）
起始量/mol 2 0
转化量/mol x x
a点量/mol 2-x x
根据a点时CO2的体积分数φ（CO2）=$\frac{x}{2}$=0.30，得x=0.6mol
则从反应开始至a点时的反应速率为v（CO）=$\frac{0.6mol}{2L×0.5min}$=0.6mol•L-1•min-1，
b点时：5CO（g）+I2O5（s）?5CO2（g）+I2（s）
起始量/mol 2 0
转化量/mol y y
b点量/mol 2-y y
根据b点时CO2的体积分数φ（CO2）=$\frac{y}{2}$=0.80，得y=1.6mol，[CO]=0.2mol•L-1，[CO2]=0.8mol•L-1
b点时化学平衡常数Kb=$\frac{[CO{\;}_{2}]{\;}^{5}}{[CO]{\;}^{5}}$=1024，
故答案为：0.6mol•L-1•min-1；1024；
②d点时，温度不变，若将容器体积压缩至原来的一半，即加压，但由于反应前后气体的物质的量不变，所以平衡不移动，CO2体积分数不变，
故答案为：
；
③A．因为条件为恒容，而反应前后气体质量变化，所以容器内气体密度不变时，表明反应达到平衡状态，故A正确；
B．c点为交点，气体物质的量分别相等，所以两种温度下，体系中混合气体的平均相对分子质量相等，故B正确；
C．I2O5为固体，所以增加投料量对平衡无影响，CO的转化率不变，故C错误；
D．b点比d点时生成物CO2体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：Kb＞Kd，故D正确；
故答案为：C；
（3）Na2S2O3标准溶液因为水解呈碱性，所以要放在碱式滴定管中，碘遇淀粉溶液显蓝色，所以可以用淀粉溶液作指示剂，根据方程式：5CO（g）+I2O5（s）?5CO2（g）+I2（s）和2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6列关系式得：
5CO～～I2～～～2Na2S2O3
5 2
n（CO） 0.01×0.02×$\frac{100}{25}$mol
得 n（CO）=0.002mol V（CO）=0.0448L=44.8mL
则样品气中CO的体积分数为：$\frac{44.8}{250}$×100%=17.92%，
故答案为：碱式滴定管；淀粉溶液；17.92%．
点评 本题考查了根据盖斯定律求焓变、速率、平衡、氧化还原反应等问题，综合性较强．
阅读快车系列答案| A． | 44g CO2含有氧原子数为NA | |
| B． | 过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA | |
| C． | 23gNa在足量的O2中充分燃烧失去2mole-生成Na2O2 | |
| D． | 标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5 NA |
| A． | 陶瓷 | B． | 水泥 | C． | 玻璃 | D． | 涤纶 |
T1温度下的部分实验数据为
| t/s | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
| c（N2O5）mol•L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.50 | 2.50 |
| A． | 其他条件不变，T2温度下反应到1000s时N2O5（g）浓度为2.98mol•L-1，则T1＜T2 | |
| B． | T1温度下的平衡常数值为K1=125，1000s时转化率为50% | |
| C． | 500s内N2O5分解速率为2.96×10-3 mol•L-1•s-1 | |
| D． | 该反应△S＞0，虽然是吸热反应，在常温下也能自发进行 |
| A． | 已知H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3 kJ•mol-1，则H2SO4和Ba（OH）2的反应热△H=2×（-57.3）kJ•mol-1 | |
| B． | 燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2（g） △H=-192.9 kJ•mol-1，则CH3OH（g）的燃烧热为192.9 kJ•mol-1 | |
| C． | H2（g）的燃烧热是285.8 kJ•mol-1，则2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=+571.6 kJ•mol-1 | |
| D． | 葡萄糖燃烧热是2800 kJ•mol-1，则$\frac{1}{2}$C6H12O6（s）+3O2（g）=3CO2（g）+3H2O（l）△H=-1400 kJ•mol-1 |
一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图．下列有关该电池的说法正确的是（ ）| A． | 如用此种电池电镀铜，待镀铜金属上增重19.2g，则至少消耗标准状况下2.24L CH4 | |
| B． | 电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O | |
| C． | 电池工作时，CO32-向电极B移动 | |
| D． | 电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32- |
下图是盐酸与氢氧化钠溶液的滴定曲线a和b．