1.在恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的碘蒸氣和氫氣,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2?2HI(g)△H═-14.9kJ•mol-1,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖1所示請(qǐng)回答下列問題:

(1)若在該容器中充入1mol I2(g)和1 mol H2(g),達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量<14.9kJ(填“大于”、“小于”或“等于”).
(2)16min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,則反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(H2)為0.05mol/(L.min).
(3)上述反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),I2的轉(zhuǎn)化率為40%.
(4)上述平衡常數(shù)K=1.78.如果改變某條件使平衡常數(shù)增大,則改變的條件是降溫.
(5)在上述平衡體系中,再充入等物質(zhì)的量的H2(g)和I2(g),其他條件不變時(shí)再次達(dá)到平衡,碘蒸氣的轉(zhuǎn)化率將不變(填“增大”、“減小”或“不變”).
(6)碘單質(zhì)可以用于提純某些難熔金屬.金屬用M表示,有關(guān)反應(yīng)如下:M(s)+I2(g)?MI2(g)△H<0.粗金屬M(fèi)中含有不參與反應(yīng)且難揮發(fā)的雜質(zhì),采取如圖2裝置提純:
該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{c(M{I}_{2})}{c({I}_{2})}$.該裝置用于提純金屬M(fèi)的原理是M與碘單質(zhì)在低溫區(qū)反應(yīng)后,在高溫區(qū)平衡左移又分解生成M.

分析 (1)反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底分析;
(2)16min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,圖象分析計(jì)算HI表示的反應(yīng)速率=$\frac{△c}{△t}$,反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氫氣的反應(yīng)速率;
(3)分析圖象讀取碘單質(zhì)的起始濃度和消耗濃度,結(jié)合轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%計(jì)算;
(4)由圖象讀取起始量和平衡量,結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度,平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積}$,平衡常數(shù)隨溫度變化,改變某條件使平衡常數(shù)增大只能改變反應(yīng)的溫度;
(5)反應(yīng)前后氣體體積不變,再充入等物質(zhì)的量的H2(g)和I2(g),平衡不變,轉(zhuǎn)化率不變;
(6)應(yīng)用題給信息中的化學(xué)平衡,結(jié)合平衡的理論和知識(shí)進(jìn)行分析判斷,M(s)+I2(g)?MI2(g)是化學(xué)平衡,M是難揮發(fā)的物固體質(zhì),結(jié)合圖示中M的位置可知,提純是把M和碘單質(zhì)在低溫下反應(yīng)生成氣體MI2(g),所以該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)氣體擴(kuò)散到高溫區(qū),平衡左移生成M和I2(g),使M得到提純.

解答 解:(1)在一定條件下發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2?2HI(g)△H═-14.9kJ•mol-1,反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底,若在該容器中充入1mol I2(g)和1 mol H2(g),達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量小于14.9kJ;
故答案為:小于;
(2)16min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,圖象分析計(jì)算HI表示的反應(yīng)速率V(HI)=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{1.6mol/L}{16min}$=0.1mol/L•min,反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氫氣的反應(yīng)速率,V(H2)=$\frac{1}{2}$V(HI)=$\frac{1}{2}$×0.1mol/L•min=0.05mol/(L.min);
故答案為:0.05mol/(L.min);
(3)圖象分析可知,碘單質(zhì)起始濃度c(I2)=2.0mol/L,平衡濃度c(I2)=1.2mol/L,消耗濃度=2.0mol/L-1.2mol/L=0.8mol/L,則碘單質(zhì)的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.8mol/L}{2mol/L}$×100%=40%,
故答案為:40%;
(4)充入等物質(zhì)的量的碘蒸氣和氫氣,圖象分析可知,碘單質(zhì)起始濃度c(I2)=2.0mol/L,平衡濃度c(I2)=1.2mol/L,c(HI)=1.6mol/L
                 H2(g)+I2?2HI(g)
起始量(mol/L)   2       2     0
變化量(mol/L)  0.8     0.8    1.6
平衡量(mol/L)  1.2     1.2    1.6
平衡常數(shù)K=$\frac{1.{6}^{2}}{1.2×1.2}$=1.78
H2(g)+I2?2HI(g)△H═-14.9kJ•mol-1,反應(yīng)是放熱反應(yīng),平衡常數(shù)隨溫度變化,降低溫度平衡正向進(jìn)行,平衡常數(shù)增大;
故答案為:1.78;降溫;
(5)在上述平衡體系中,再充入等物質(zhì)的量的H2(g)和I2(g),反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),其他條件不變時(shí)再次達(dá)到平衡,和原來的平衡狀態(tài)相同,所以碘蒸氣的轉(zhuǎn)化率不變;
故答案為:不變;
(6)M(s)+I2(g)?MI2(g),反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{c(M{I}_{2})}{c({I}_{2})}$,該裝置用于提純金屬M(fèi)的原理是M與碘單質(zhì)在低溫區(qū)反應(yīng)后,在高溫區(qū)平衡左移又分解生成M;
故答案為:$\frac{c(M{I}_{2})}{c({I}_{2})}$;M與碘單質(zhì)在低溫區(qū)反應(yīng)后,在高溫區(qū)平衡左移又分解生成M.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的影響因素分析應(yīng)用,反應(yīng)速率、平衡常數(shù)的計(jì)算,圖象分析和平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用是關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.關(guān)于反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O下列說法錯(cuò)誤的是(  )
A.每生成1mol單質(zhì)硫,轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為2NA
B.升高溫度,生成硫沉淀的速率加快,說明升高溫度可加快化學(xué)反應(yīng)速率
C.增大壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的速率幾乎沒有影響
D.由于反應(yīng)產(chǎn)生SO2氣體,所以可以通過觀察生成氣泡的快慢比較稀、濃硫酸與Na2S2O3反應(yīng)的速率大小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列各組微粒具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的是( 。
A.OH-、H2O、F-B.H3O+、NH4+、Cl-C.HF、Ne、H2OD.NH3、NH4+、F-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng),測(cè)定在不同時(shí)間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到下圖,則曲線a、b、c、d所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別可能是( 。
組別c(HCl)(mol•L-1溫度(℃)狀態(tài)
12.025塊狀
22.530塊狀
32.550塊狀
42.550粉末狀
A.1-2-4-3B.1-2-3-4C.3-4-2-1D.4-3-2-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.某有機(jī)物A只含有C、H、O三種元素,常用作有機(jī)合成的中間體.現(xiàn)將8.4g該有機(jī)物在14.56L(標(biāo)況下)O2經(jīng)充分燃燒后將產(chǎn)生的熱氣體(無有機(jī)物)先通過足量的無水CaCl2固體,發(fā)現(xiàn)該固體增重7.2g,然后再將該剩余氣體通入足量的澄清石灰水,石灰水增重22.0g;質(zhì)譜圖表明其相對(duì)分子質(zhì)量為84,紅外光譜分析表明A分子中含有O-H鍵和位于分子端的C≡C鍵,核磁共振氫譜有三個(gè)峰,峰面積為6:1:1.(注:-OH接在不飽和碳上為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu))
(1)通過計(jì)算確定該有機(jī)物A的分子式為C5H8O,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(2)有機(jī)物B是A的同分異構(gòu)體,1mol B可與1mol Br2加成.該有機(jī)物所有碳原子在同一個(gè)平面,沒有順反異構(gòu)現(xiàn)象.請(qǐng)寫出B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是(CH32C=CHCHO.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

6.已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121kJ,且氧氣中1molO=O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496kJ,水蒸氣中1mol H-O鍵形成時(shí)放出熱量463kJ,則氫氣中1mol H-H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為436KJ.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列敘述正確的是(  )
A.烷烴分子中,碳原子都以碳碳單鍵結(jié)合,其余的價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合,這一系列化合物的分子通式為C2nH2n+2
B.分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì),互稱為同系物
C.烷烴分子中,相鄰的三個(gè)碳原子有可能在同一條直線上
D.CH4、CH3CH2CH3互為同系物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.下表為長(zhǎng)式周期表的一部分,其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素.

請(qǐng)回答下列問題:
(1)表中屬于d區(qū)的元素是⑨(填編號(hào)).
(2)表中元素①的6個(gè)原子與元素③的6個(gè)原子形成的某種環(huán)狀分子名稱為苯;
(3)④⑤⑥⑦四種元素的第一電離能由大到小的順序是Cl>S>Mg>Al(用元素符號(hào)表示).
(4)按原子軌道的重疊方式,③與⑥形成的化合物中σ鍵有2個(gè),π鍵有2個(gè).
(5)某元素的特征電子排布式為nsnnpn+1,該元素原子的核外最外層電子的孤對(duì)電子數(shù)為1;該元素與元素①形成的分子X的空間構(gòu)形為三角錐形,屬于極性分子(填“極性”或“非極性”).
(6)某些不同族元素的性質(zhì)也有一定的相似性,如上表中元素⑤與元素②的氫氧化物有相似的性質(zhì).請(qǐng)寫出元素②的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:Be(OH)2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O.
(7)1183K以下⑨元素形成的晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如圖1所示,1183K以上轉(zhuǎn)變?yōu)閳D2所示結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單元,在兩種晶體中最鄰近的原子間距離相同.

在1183K以下的晶體中,與⑨原子等距離且最近的⑨原子數(shù)為8個(gè),在1183K以上的晶體中,與⑨原子等距離且最近的⑨原子數(shù)為12.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列說法正確的是(  )
A.按系統(tǒng)命名法,的名稱為2,7,7-三甲基-3-乙基辛烷
B.實(shí)驗(yàn)證實(shí)可使Br2/CCl4溶液褪色,說明該分子中存在獨(dú)立的碳碳單鍵和碳碳雙鍵
C.DDT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,分子中最多有14個(gè)碳原子共平面
D. 的單體是CH3-C≡C-CH3和CH2=CH-CN

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