Question

【題目】碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物、化學研究等方面具有廣泛用途。

（1）為了探究FeCl3溶液和KI溶液的反應是否存在一定的限度，取5mL0.5mol·L－1 KI溶液，向其中加入0.1 mol·L－1FeCl3溶液1 mL，充分反應。下列實驗操作能驗證該反應是否存在限度的是___。

A．再滴加AgNO3溶液，觀察是否有黃色沉淀產(chǎn)生

B．再加入CCl4振蕩后，觀察下層液體顏色是否變?yōu)樽霞t色

C．再加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加AgNO3溶液，觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生

D．再加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變成血紅色

（2）已知1molH2(g)、1molI2(g)、1molHI(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ、 300kJ的能量，則氫氣和碘蒸氣反應生成HI氣體的熱化學方程式為_____。

（3）Bodensteins研究了下列反應：2HI(g)H2(g) +I2(g)，在716K，容積固定為2L的密閉容器中，氣體混合物中碘化氫的物質的量n(HI)與反應時間t的關系如下表：

t/min	0	20	40
n(HI)	1	0.91	n

0min到20min HI的平均反應速率為_______；

反應到達40min時，剩余HI 的物質的量____0.82mol（填“﹥” “﹤”或“=”）。

Answer 1

【答案】D H2(g)+I2(g)=2HI(g) △H=-13kJ/mol 0.00225mol·L-1·min-1 ＞

【解析】

根據(jù)可逆反應的特征分析反應是否存在反應限度；根據(jù)鍵能計算反應熱；根據(jù)速率表達式計算反應平均速率；根據(jù)影響反應速率大小的因素分析解答。

（1）KI溶液和FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應生成Fe2+和I2，反應的離子方程式為2Fe3++2I-═2Fe2++I2，通過計算，I-過量；反應后的溶液中加入CCl4，如有機層呈紫紅色，則說明生成碘，向含Fe3+的溶液中滴加幾滴KSCN溶液呈血紅色，就說明Fe3+沒有反應完（或KI和FeCl3的反應有一定的限度）；

A．無論是否存在反應限度，因為I-過量，滴加AgNO3溶液，都有黃色沉淀、白色沉淀生成，故A不選；

B．加入CCl4振蕩后，觀察下層液體顏色變?yōu)樽霞t色，只能說明生成碘，不能確定反應限度，故B不選；

C．因為溶液中Cl-不參加反應，取上層清液，滴加AgNO3溶液，肯定有白色沉淀，不能確定反應限度，故C不選；

D．取上層清液，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變血紅色，可知Fe3+有沒有反應完，從而確定KI和FeCl3的反應有一定的限度，故D選；

（2）已知1molH2（g）、1molI2（g）分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ；形成1molHI（g）分子需要釋放300kJ的能量，則反應熱為：436kJ+151kJ-300kJ×2=-13kJ，則氫氣和碘蒸氣反應生成HI氣體的熱化學方程式為：H2（g）+I2（g）=2HI（g）H=-13kJmol-1，故答案為：H2（g）+I2（g）=2HI（g）H=-13kJmol-1；

（3）v==0.00225molL-1min-1，所以后20min速率小于0.00225molL-1min-1，變化量小于0.09mol，剩余HI的物質的量>0.91-0.09mol=0.82mol，故答案為：0.00225molL-1min-1；大于。