题目内容

【题目】在容积为10 L的密闭容器中充入1mol H2和1mol I2,并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)。20min后达到平衡,测得c(HI)=0.04 mol/L。

(1)反应从开始到平衡时,v(H2)为_______,平衡常数K=__________。

(2)温度不变,达到平衡后向容器中再充入1molHI气体,平衡向________ (填“正向”、“逆向”或“不移动”)移动;再次平衡后,HI的体积分数将________ (填“增大”、“减小”或“不变”)

(3)将(2)所得平衡体系升温,平衡后I2的体积分数为45%,则升温后,H2的转化率将_____(填“增大”、“减小”或“不 变”),该反应的ΔH_____0(填“>”、“ <”或“=”)。

(4)结合(3)请画出2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K随温度变化的趋势图。

_____

【答案】 0.001mol/(L·min) 0.25 逆向 不变 减小 <

【解析】H2(g)+I2(g)2HI(g)

起始浓度(mol/L) 0.1 0.1 0

转化浓度(mol/L) 0.02 0.02 0.04

平衡浓度(mol/L) 0.08 0.08 0.04

(1)反应从开始到平衡时,v(H2)=0.02mol/L÷20min=0.001mol/(L·min),平衡常数K=。(2)由于反应前后体积不变,因此温度不变,达到平衡后向容器中再充入1molHI气体,相当于增大压强,平衡不移动,所以再次平衡后,HI的体积分数不变;(3)将(2)所得平衡体系升温,平衡后I2的体积分数为45%,而升高温度之前I2的体积分数为,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,所以升温后,H2的转化率将减小,该反应的ΔH<0。(4)正反应是放热反应,则升高温度平衡向逆反应方向进行,平衡常数减小,因此反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K随温度的升高而增大,其变化的趋势图为。

练习册系列答案
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【题目】Ca10(PO4)6(OH)2(羟基磷酸钙,简写HAP)是一种新型的环境功能矿物材料,可用于除去水体中的F-、Cd2+、Pb2+及Cu2+等。

(1)制备HAP的步骤如下:分别配制250mL浓度均为0.5 mol·L-1的Ca(NO3)2溶液和(NH4)2HPO4溶液(pH约为8),按n(Ca)/n(P)=1.67分别量取相应体积的溶液,加热至50℃,不断搅拌下,按特定的方式加料,强力搅拌1h,再经后续处理得到产品。

①特定的加料方式是__________ (填序号)。

a.将Ca(NO3)2溶液逐滴滴入(NH4)2HPO4溶液中,再用氨水调节pH至10.5

b.将(NH4)2HPO4溶液逐滴滴入Ca(NO3)2溶液中,再用氨水调节pH至10.5

c.将(NH4)2HPO4溶液和氨水混合并调节pH至10.5,再滴入Ca(NO3)2溶液

②反应生成Ca10(PO4)6(OH)2的离子方程式为__________。

(2)HAP脱除F-的操作是:在聚四氟乙烯烧杯中加入50mL10mg·L-1NaF溶液和0.15gCa10(PO4)6(OH)2,在恒温下振荡,每隔1h测定一次溶液中F-浓度,直至达到吸附平衡。

①实验中“烧杯”材质用“聚四氟乙烯”塑料而不用玻璃,其原因是__________。

②除氟反应形式之一是:Ca10(PO4)6(OH)2+20F-10CaF2+6PO43-+2OH-,该反应的平衡常数K=__________[用Ksp(CaF2)和Ksp(HAP)表示]。

(3)HAP脱除Pb(Ⅱ)包括物理吸附和溶解-沉淀吸附。物理吸附时,HAP的特定位可吸附溶液中某些阳离子;溶解-沉淀吸附的机理为:

Ca10(PO4)6(OH)2(s)+2H+(aq)10Ca2+(aq)+6PO43-(aq)+2H2O(l)(溶解)

10Pb2+(aq)+6PO43-(aq)+2H2O(l)Pb10(PO4)6(OH)2(s)+2H+(aq)(沉淀)

已知Pb(Ⅱ)的分布分数如图-1所示;一定条件下HAP对Pb(1)平衡吸附量与pH的关系如图-2所示。

①能使甲基橙显红色的Pb(Ⅱ)溶液中滴入少量NaOH至溶液呈中性,该过程中主要反应的离子方程式为__________。

②当pH<3.0时,pH越小HAP对Pb(Ⅱ)平衡吸附量稍减小,其原因是__________。

③当pH>7.0时,生成的沉淀为__________(填化学式);此时pH越大HAP对Pb(Ⅱ)平衡吸附量越小,其原因是__________。

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