Question

【題目】研究碘單質(zhì)在相關反應中的轉(zhuǎn)化和生成具有重要價值。

(1)TaS2晶體是一種強關聯(lián)二維材料，在一定條件下可發(fā)生如下反應：

TaS2(s)＋2I2(g) TaI4(g)＋S2(g) ΔH＞0

①T℃時，向體積為2 L恒容密閉容器中加入0.3 mol I2(g)和0.3 mol TaS2(s)，達到平衡時，I2(g)的物質(zhì)的量為0.1 mol。該反應的平衡常數(shù)為__________。向平衡后的容器中再充入0.3 mol I2(g)，下列說法正確的是__________（填字母）。

A．當2v(I2)正＝v(S2)逆時，反應到達新的平衡

B．當混合氣體的顏色不再發(fā)生變化時，反應到達新的平衡

C．反應達到新平衡時，壓強與原平衡相同

D．反應達到新平衡時，混合氣體的密度是原平衡的兩倍

②利用“化學蒸氣轉(zhuǎn)移法”可以提純含難揮發(fā)雜質(zhì)的TaS2粉末。反應在如右圖所示的石英真空管中進行。先在溫度為T1 的一段放入未提純的TaS2粉末，充入少量I2（g），一段時間后，在溫度為T2 一端得到了純凈TaS2晶體。則溫度T1__________T2（填“＞”“＜”或“=” ）。

(2)某實驗小組對其他條件一定，不同pH時O3持續(xù)通入NaI溶液中的過程和結果進行了研究。O3通入NaI溶液中的反應過程如下，I3-的濃度隨時間的變化如下圖所示。

反應1：I(aq)＋O3(g)=IO(aq)＋O2(g)

反應2：IO(aq)＋2H＋(aq)＋I(aq) I2(aq)＋H2O(l)

反應3：I2(aq)＋I(aq) I3(aq)

①t1 s之前，pH＝4的溶液中比pH＝7的溶液中I3-的濃度大的原因是__________。

②t1 s之后，溶液中I3-的濃度逐漸下降的原因是__________。

Answer 1

【答案】1 BD ＞ 由反應2可知，pH越小，H＋濃度越大，生成I2的反應速率快，同時反應3的速率也加快。 t1 s之后，由于反應1的持續(xù)進行，溶液中I濃度不斷減小，反應3的平衡向逆反應方向移動。

【解析】

（1）①根據(jù)已知條件確定平衡時物質(zhì)的濃度，代入平衡常數(shù)表達式進行計算；

A． 達到平衡時正逆反應速率相等，且各組分濃度不再發(fā)生變化；

B．當混合氣體的顏色不再發(fā)生變化時，反應達到平衡狀態(tài)；

C．平衡后的容器中再充入0.3 mol I2(g)，增大了反應物的濃度，平衡正向移動；

D．平衡后的容器中再充入0.3 mol I2(g)，達到新的平衡后氣體的量是原來的2倍；

②在T2溫度下，平衡正向進行，在T1溫度下，平衡逆向進行；

（2）①由圖象可知pH越小，c(H+)越大，反應速率越快；

②隨著反應的進行I的濃度逐漸減小，平衡逆向移動；

（1）①

TaS2(s)＋2I2(g) TaI4(g)＋S2(g)

平衡常數(shù)K===1；

A．當v(I2)正＝2v(S2)逆時，反應到達新的平衡，A項錯誤；；

B．當混合氣體的顏色不再發(fā)生變化時，反應達到平衡狀態(tài)，B項正確；

C．平衡后的容器中再充入0.3 mol I2(g)，增大了反應物的濃度，平衡正向移動，生成的氣體更多，因此壓強與原平衡不相同，C項錯誤；

D．平衡后的容器中再充入0.3 mol I2(g)，達到新的平衡后氣體的量是原來的2倍，容器的容積不變，因此混合氣體的密度是原平衡的2倍，D項正確；

②該反應為吸熱反應，在T1溫度下，平衡正向進行，為高溫，在T2溫度下，平衡逆向進行，為低溫，因此T1＞T2；

（2）①由圖象可知pH越小，c(H+)越大，增大物質(zhì)的濃度，反應速率越快，因此pH＝4的溶液中比pH＝7的溶液中I3-的濃度大的原因是pH越小，H＋濃度越大，生成I2的反應速率快，同時反應3的速率也加快；

②隨著反應的進行I的濃度逐漸減小，平衡逆向移動，因此I3-的濃度逐漸下降。