题目内容
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
（1）反应（ I）的平衡常数表达式K= ，若K=1，向某恒容密闭容器中加入1mol I2（g）和足量TaS2（s），I2（g）的平衡转化率为 ．
（2）如图1所示，反应（1）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粉未和少量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T1T2（填“＞””＜”或“=”）．上述反应体系中循环使用的物质是 ．
（3）利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量．做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为 ，滴定反应的离子方程式为 ．
（4）25℃时，H2SO3?HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh= mol/L，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中
将 （填“增大”“减小”或“不变”）．
（5）“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图2所示．写出a电极上发生的电极反应式 ．
（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
（1）反应（ I）的平衡常数表达式K=
（2）如图1所示，反应（1）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粉未和少量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T1T2（填“＞””＜”或“=”）．上述反应体系中循环使用的物质是
（3）利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量．做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为
（4）25℃时，H2SO3?HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=
| c(H2SO3) |
| c(HSO3-) |
（5）“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图2所示．写出a电极上发生的电极反应式
考点：化学平衡的计算,原电池和电解池的工作原理,弱电解质在水溶液中的电离平衡
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）通过题意求出平衡浓度，带入K值可以得出转化率为66.7%；
（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）根据Ka=
，Kb=
，代入数据进行计算；
（5）依据图示分析通入氧气的一端为正极，通入二甲醚的一端为负极，电解质溶液为酸性环境，二甲醚失电子生成二氧化碳，根据电子守恒写出电极反应．
（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）根据Ka=
| c(H+)c(HSO3-) |
| c(H2SO3) |
| c(H2SO3)Kw |
| c(HSO3-)c(H+) |
（5）依据图示分析通入氧气的一端为正极，通入二甲醚的一端为负极，电解质溶液为酸性环境，二甲醚失电子生成二氧化碳，根据电子守恒写出电极反应．
解答：
解：（1）根据题意反应（Ⅰ）的平衡常数表达式K=
；
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=
=
=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++SO42-+2I-，
故答案为：淀粉溶液；H2SO3+I2+H2O=4H++SO42-+2I-；
（4）Ka=
，HSO3-+H2O?H2SO3+OH-，Kb=
=1.0×102×1.0×10-14=1.0×10-12，当加入少量I2时，溶液酸性增强，[H+]增大，但是温度不变，Kb不变，则
增大，
故答案为：1.0×10-12；增大．
（5）反应本质是二甲醚的燃烧，原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，正极反应还原反应，氧气在正极放电．由图可知，a极为负极，b为正极，二甲醚放电生成二氧化碳与氢离子，a电极的电极反应式为 CH3OCH3-12e-+3H2O═2CO2+12H+；
故答案为：CH3OCH3+3H2O-12e-═2CO2+12H+．
| c(TaI4)c(S2) |
| c2(I2) |
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=
| c(TaI4)c(S2) |
| c2(I2) |
| 0.5x×0.5x |
| (1-x)2 |
解之得：x=66.7%，
故答案为：
| c(TaI4)c(S2) |
| c2(I2) |
（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++SO42-+2I-，
故答案为：淀粉溶液；H2SO3+I2+H2O=4H++SO42-+2I-；
（4）Ka=
| c(H+)c(HSO3-) |
| c(H2SO3) |
| c(H2SO3)Kw |
| c(HSO3-)c(H+) |
| c(H2SO3) |
| c(HSO3-) |
故答案为：1.0×10-12；增大．
（5）反应本质是二甲醚的燃烧，原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，正极反应还原反应，氧气在正极放电．由图可知，a极为负极，b为正极，二甲醚放电生成二氧化碳与氢离子，a电极的电极反应式为 CH3OCH3-12e-+3H2O═2CO2+12H+；
故答案为：CH3OCH3+3H2O-12e-═2CO2+12H+．
点评：本题考查化学平衡常数的表达式及其计算，平衡转化率等知识，原电池电极反应书写方法，难度较大．
练习册系列答案
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