题目内容
15．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）碘不宜溶于水，但易溶于碘化钾溶液并生成多碘离子，反应如下：
①I2（s）+I-（aq）?I3-（aq）△H＜0；②I2（s）+2I-（aq）?I42-（aq）
反应②的平衡常数的表达式为K=$\frac{c（{{I}_{4}}^{2-}）}{{c}^{2}（{I}^{-}）}$．温度升高时，反应①的平衡常数将减小（填“增大”“减小”或“不变”）
（2）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=3min）时间内的平均速率v（I2）=1.20×10-2mol•L-1•min-1
③在450℃时，该反应的平衡常数K=9．
④能够说明上述反应已经达到平衡状态的有B、C（填选项字母）
A．I2与WI2的浓度相等
B．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与单质碘生成的物质的量相等
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
（3）I2O5是白色粉末状固体，可用作氧化剂使H2S、CO、HC1等氧化，在合成氨工业中常用I2O5来定量测量CO的含量．已知：①2I2（s）+5O2（g）=2I2O5（s）△H=-75.56kJ•mol-1
②2CO（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：5CO（g）+I2O5（s）=5 CO2（g）+I2（s）△H=-1377.22kJ/mol．
分析 （1）根据平衡常数等于生成物浓度系数次幂之积除以反应物浓度系数之积，结合化学方程式书写平衡常数表达式；根据温度对平衡的影响分析；
（2）①根据温度对化学平衡的影响并结合图象分析；
②先根据v=$\frac{△c}{△t}$结合图象计算WI2的反应速率，再根据反应速率之比等于计量数之比计算v（I2）；
③化学平衡常数等于生成物浓度系数次幂之积除以反应物浓度系数之积；
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，据此进行判断；
（3）根据已知热化学方程式，利用盖斯定律计算反应热和书写热化学方程式．
解答 解：（1）已知方程式I2（s）+2I-（aq）?I42-（aq），则其平衡常数表达式为：K=$\frac{c（{{I}_{4}}^{2-}）}{{c}^{2}（{I}^{-}）}$；已知反应①的△H＜0，所以升高温度平衡向逆方向移动，则平衡常数减小，
故答案为：$\frac{c（{{I}_{4}}^{2-}）}{{c}^{2}（{I}^{-}）}$；减小；
（2）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）=$\frac{\frac{1.8×1{0}^{-3}mol}{0.05L}}{3min}$=1.20×10-2 mol•L-1•min-1；由于反应速率之比等于计量数之比，所以v（I2）=1.20×10-2mol•L-1•min-1，
故答案为：1.20×10-2mol•L-1•min-1；
③反应开始时，碘的物质的量为n=$\frac{0.508g}{254g/mol}$=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）=$\frac{1.80×1{0}^{-3}mol}{0.05L}$=3.6×10-2mol/L，c（I2）=$\frac{0.0002mol}{0.05L}$=0.004mol/L，因为W是固体，所以K=$\frac{0.036mol/L}{0.004mol/L}$=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、单位时间内，金属钨消耗的物质的量与单质碘生成的物质的量相等，该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：B、C；
（3）已知热化学方程式：
①2 I2（s）+5O2（g）=2 I2O5（s）；△H=-75.56kJ•mol-1，
②2CO（g）+O2（g）=2 CO2（g）；△H=-566.0kJ•mol-1，
根据盖斯定律将方程式②×$\frac{5}{2}$-①×$\frac{1}{2}$得5CO（g）+I2O5（s）=5 CO2（g）+I2（s）；△H=（-566.0kJ•mol-1）×-（-75.56kJ•mol-1）×$\frac{1}{2}$=-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，
故答案为：5CO（g）+I2O5（s）=5 CO2（g）+I2（s）△H=-1377.22kJ/mol．
点评 本题以碘元素及其化合物为载体，考查了平衡常数、反应速率的计算、影响化学平衡移动的因素、盖斯定律等知识点，综合性较强，题目难度中等，解题的关键是将题中的信息与基础知识有机结合起来．
Ⅰ．配制0.50mol/L NaOH溶液
（1）若实验中大约要使用245mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体5.0g．
（2）从图1中选择称量NaOH固体所需要的仪器是（填字母）：abe．
| 名称 | 托盘天平（带砝码） | 小烧杯 | 坩埚钳 | 玻璃棒 | 药匙 | 量筒 |
| 仪器 |  |  |  |  |  |  |
| 序号 | a | b | c | d | e |
（1）写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol（中和热数值为57.3kJ/mol）：
（2）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表．
①请填写表中的空白：
| 实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度 t2/℃[ | 温度差平均值 （t2-t1）/℃ | ||
| H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
| 1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | |
| 2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
| 3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
| 4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 | |
（3）在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol表示．请认真观察3图，然后回答问题．
①图中所示反应是放热（填“吸热”或“放热”）反应，该反应的△H=（E2-E1）kJ/mol（用含E1、E2的代数式表示）．
②对于同一反应，图3中虚线（Ⅱ）与实线（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子的百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是使用了催化剂．
| A． | Li是最活泼金属，加热生成Li2O2 | |
| B． | 16O2与18O2互为同分异构体 | |
| C． | 元素周期表有7个主族，7个副族，1个0族，1个Ⅷ族，共16纵行 | |
| D． | HF、HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强 |
锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O（PO4）2，可通过下列反应制备：
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