Question

利用I₂O₅可消除CO污染或定量測(cè)定CO，反應(yīng)為：
5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）；△H ₁
（1）已知：2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）；△H ₂
2I₂（s）+5O₂（g）?2I₂O₅（s）；△H ₃
則△H₁=

 

（用含△H₂和△H₃的代數(shù)式表示）．
（2）不同溫度下，向裝有足量I₂O₅固體的2L恒容密閉容器中通入2mol CO，測(cè)得CO₂的體積分?jǐn)?shù)φ（CO₂）隨時(shí)間t變化曲線(xiàn)如圖．請(qǐng)回答：
①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始至a點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率為v（CO）=

 

，b點(diǎn)時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)K_b=

 

．
②d點(diǎn)時(shí)，溫度不變，若將容器體積壓縮至原來(lái)的一半，請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)充畫(huà)出CO₂體積分?jǐn)?shù)的變化曲線(xiàn)．
③下列說(shuō)法正確的是

 

．（填字母序號(hào)）
A．容器內(nèi)氣體密度不變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B．兩種溫度下，c點(diǎn)時(shí)體系中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量相等
C．增加I₂O₅的投料量有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率
D．b點(diǎn)和d點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：K_b＜K_d
（3）將500mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）含有CO的某氣體樣品通過(guò)盛有足量I₂O₅的干燥管，170℃下充分反應(yīng)，用水-乙醇液充分溶解產(chǎn)物I₂，定容到100mL．取25.00mL，用0.0100mol?L^-1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，則樣品氣中CO的體積分?jǐn)?shù)為

 

．（已知：氣體樣品中其他成分與I₂O₅不反應(yīng)；2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆）

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專(zhuān)題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律和已知反應(yīng)可得；
（2）①起始量和a點(diǎn)時(shí)CO₂的體積分?jǐn)?shù)（即物質(zhì)量分?jǐn)?shù)），列式計(jì)算即可求出從反應(yīng)開(kāi)始至a點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率為v（CO）；根據(jù)b點(diǎn)時(shí)CO₂的體積分?jǐn)?shù)φ（CO₂求出平衡濃度[CO]和[CO2]進(jìn)而求出b點(diǎn)時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)K_b；
②對(duì)于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，加壓平衡不移動(dòng)；
③A．因?yàn)闂l件為恒容，而反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化，所以容器內(nèi)氣體密度是變量，當(dāng)不變時(shí)表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；
B．c點(diǎn)為交點(diǎn)，各氣體物質(zhì)的量分別相等；
C．I₂O₅為固體，所以增加投料量對(duì)平衡無(wú)影響；
D．b點(diǎn)比d點(diǎn)時(shí)生成物CO₂體積分?jǐn)?shù)大，說(shuō)明進(jìn)行的程度大，則化學(xué)平衡常數(shù)：K_b＞K_d；
（3）根據(jù)方程式：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）和2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆列關(guān)系式得：5CO～～I(xiàn)₂～～～2Na₂S₂O₃；然后計(jì)算即可．

解答： 解：（1）根據(jù)蓋斯定律和已知反應(yīng)：2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）△H ₂-----②
                        2I₂（s）+5O₂（g）?2I₂O₅（s）△H ₃-----③
可知反應(yīng)：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）可由①×2.5-②×0.5得到；則△H ₁=2.5△H₂-0.5△H₃，
故答案為：2.5△H₂-0.5△H₃；
（2）①a點(diǎn)時(shí)：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）
起始量/mol    2                 0
轉(zhuǎn)化量/mol    x                 x
a點(diǎn)量/mol    2-x                x
根據(jù)a點(diǎn)時(shí)CO₂的體積分?jǐn)?shù)φ（CO₂）=

x

2

=0.30，得x=0.6mol
則從反應(yīng)開(kāi)始至a點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率為v（CO）=

0.6mol

2L×0.5min

=0.6mol?L^-1?min^-1，
      b點(diǎn)時(shí)：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）
起始量/mol    2                 0
轉(zhuǎn)化量/mol    y                 y
b點(diǎn)量/mol    2-y                y
根據(jù)b點(diǎn)時(shí)CO₂的體積分?jǐn)?shù)φ（CO₂）=

y

2

=0.80，得y=1.6mol，[CO]=0.2mol?L^-1，[CO2]=0.8mol?L^-1
b點(diǎn)時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)K_b=

[CO2]5

[CO]5

=1024，
故答案為：0.6mol?L^-1?min^-1；1024；
②d點(diǎn)時(shí)，溫度不變，若將容器體積壓縮至原來(lái)的一半，即加壓，但由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，所以平衡不移動(dòng)，CO₂體積分?jǐn)?shù)不變，
故答案為：；
③A．因?yàn)闂l件為恒容，而反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化，所以容器內(nèi)氣體密度不變時(shí)，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．c點(diǎn)為交點(diǎn)，氣體物質(zhì)的量分別相等，所以?xún)煞N溫度下，體系中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量相等，故B正確；
C．I₂O₅為固體，所以增加投料量對(duì)平衡無(wú)影響，CO的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；
D．b點(diǎn)比d點(diǎn)時(shí)生成物CO₂體積分?jǐn)?shù)大，說(shuō)明進(jìn)行的程度大，則化學(xué)平衡常數(shù)：K_b＞K_d，故B錯(cuò)誤；
故答案為：AB；
（3）根據(jù)方程式：5CO（g）+I₂O₅（s）?5CO₂（g）+I₂（s）和2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆列關(guān)系式得：
                      5CO～～I(xiàn)₂～～～2Na₂S₂O₃
                      5               2
                      n（CO）          0.01×0.02×

100

25

mol
得 n（CO）=0.002mol    V（CO）=0.0448L=44.8mL
則樣品氣中CO的體積分?jǐn)?shù)為：

44.8

500

×100%=8.96%，
故答案為：8.96%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了根據(jù)蓋斯定律求焓變、速率、平衡、氧化還原反應(yīng)等問(wèn)題，綜合性較強(qiáng)．