Question

碘及其化合物在人類活動中占有重要地位．
（1）加碘食鹽中含有碘酸鉀（KIO₃），工業(yè)上以電解法制備碘酸鉀，電解設(shè)備如圖所示．先將一定量的碘溶于過量氫氧化鉀溶液，發(fā)生反應(yīng)：3I₂+6KOH═5KI+KIO₃+3H₂O，再將該溶液加入

 

（陰極、陽極）區(qū)，另將氫氧化鉀溶液加入另外一個區(qū)．使用

 

（陰、陽）離子交換膜，在陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式：

 

．
（2）碘化氫不穩(wěn)定，分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是2HI（g）?I₂（g）+H₂（g）△H=+9.48kJ?mol^-1已知△S＞0
①該反應(yīng)屬于

 

A．任何溫度均自發(fā)    B．任何溫度均不自發(fā)   C．高溫自發(fā)    D．低溫自發(fā)
②一定條件下，反應(yīng)在一個帶有活塞的密閉容器中達到平衡，下列說法中不正確的是

 

A．恒溫，縮小體積，平衡常數(shù)不變
B．恒溫，縮小體積，平衡不移動，顏色加深
C．恒容，升溫，正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率均增大
D．恒容，在容器中若投入2mol HI，達到平衡時吸收9.48kJ 的熱量
③一定溫度下，平衡常數(shù)K=1/4，在2L的容器中，加入4molHI發(fā)生反應(yīng)達到平衡，HI的轉(zhuǎn)化率

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,反應(yīng)熱和焓變,電解原理

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）陽極上碘離子放電生成碘酸根離子，碘失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碘酸根離子，所以要使用陰離子交換膜；
（2）①如果△G=△H-T△S＜0，則該反應(yīng)就能自發(fā)進行；
②A．溫度不變，平衡常數(shù)不變；
B．恒溫，改變壓強平衡不移動；
C．恒容，升高溫度，正逆反應(yīng)速率都增大；
D．該反應(yīng)存在化學(xué)平衡；
③根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)計算參加反應(yīng)的碘化氫的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計算其轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）碘離子在陽極上放電生成碘酸根離子，所以該溶液要投放在陽極區(qū)域，陽極上碘離子失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碘酸根離子，所以氫氧根離子要從陰極區(qū)域移向陽極區(qū)域，則要使用陰離子交換膜，陽極上電極反應(yīng)式為，故答案為：陽極；陰；I^--6e^-+6OH^-═IO₃^-+3H₂O；
（2）①根據(jù)△G=△H-T△S，已知△S＞0，△H＞0，要使該反應(yīng)能自發(fā)進行，即△G＜0，則需要高溫條件，故選C；
②A．恒溫時，溫度不變，平衡常數(shù)不變，與壓強大小無關(guān)，故正確；
B．恒溫，縮小體積，壓強增大，該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，所以平衡不移動，但碘的濃度增大，所以顏色加深，故正確；
C．恒容，升溫，正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率均增大，故正確；
D．恒容，在容器中若投入2mol HI，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所以反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，所以達到平衡時吸收熱量小于9.48kJ，故錯誤；
故選D；
③一定溫度下，平衡常數(shù)K=1/4，在2L的容器中，加入4molHI發(fā)生反應(yīng)達到平衡，設(shè)HI轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x，根據(jù)2HI（g）?I₂（g）+H₂（g）知，生成n（I₂）=n（H₂）=0.5n（HI）=0.5x mol
則平衡時c（I₂）=c（H₂）=0.25x mol/L，c（HI）=0.5（4-x） mol/L，
化學(xué)平衡常數(shù)K=

0.25x×0.25x

0.5(4-x)

=

1

4

，x=2mol，
HI的轉(zhuǎn)化率=

(4-2)mol

4mol

×100%=50%，
故答案為：50%．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的影響因素及電解原理，根據(jù)物質(zhì)之間的關(guān)系式結(jié)合化學(xué)平衡的影響因素來分析解答（2）題，注意該反應(yīng)特點，知道壓強對該反應(yīng)平衡無影響，為易錯點；
（1）中要注意溶液投放區(qū)域的選取，根據(jù)得失電子來分析解答，難度中等．