Question

硫、氮、碘都是重要的非金屬元素．
（1）某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物共5種物質(zhì)：S、H₂S、HNO₃、NO、H₂O．該反應(yīng)中還原劑是______．若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則反應(yīng)的HNO₃的質(zhì)量是______g．
（2）已知：2I（g）═I₂（g）△H=-151 kJ?mol^-1；2H（g）═H₂（g）△H=-436 kJ?mol^-1；HI（g）=H（g）+I（g）△H=+298 kJ?mol^-1．相同條件下，H₂與I₂反應(yīng)生成HI的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+I₂（g）=2HI（g）△H=______kJ?mol^-1．
（3）將1mo1I₂（g）和2molH₂（g）置于某2L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）并達(dá)平衡．HI的體積分?jǐn)?shù)φ（HI）隨時(shí)間變化如圖曲線II所示：
①達(dá)到平衡時(shí)，I₂（g）的物質(zhì)的量濃度為______mol?L^-1．
②保持加入的反應(yīng)物的物質(zhì)的量不變，若改變反應(yīng)條
件，在某一條件下φ（HI）的變化如曲線I所示，則該條件可能是______（填編號(hào)），在這種條件下平衡常數(shù)K值______（填“增大”、“變小”或“不變’，）．
A．恒溫條件下，縮小反應(yīng)的容積　B．恒容條件下．加入適當(dāng)催化劑
C．在恒容下，升高溫度　　D．在恒容下，充入N₂使容器壓強(qiáng)增大
③若保持溫度不變，在另一相同的2L密閉容器中加入1mol H₂（g）和2mol Hl（g），發(fā)生反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，H₂的體積分?jǐn)?shù)為______．

Answer 1

解：（1）硝酸的氧化性大于硫，所以在該反應(yīng)中硝酸作氧化劑，在反應(yīng)中得電子化合價(jià)降低，則硫化氫在反應(yīng)中失電子作還原劑，該反應(yīng)方程式為：3H₂S+2HNO₃=3S+2NO+4H₂O，當(dāng)126g硝酸參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是6mol，則若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則反應(yīng)的HNO₃的質(zhì)量是=6.3g，故答案為：H₂S，6.3；
（2）I₂（g）=2I（g）△H=+151 kJ?mol^-1①；
H₂（g）=2H（g）△H=+436 kJ?mol^-1②
H（g）+I（g）=HI（g）△H=-298 kJ?mol^-1 ③，
將方程式①+②+③×2得H₂（g）+I₂（g）=2HI（g）△H═（+151 kJ?mol^-1）+（+436 kJ?mol^-1）+2×（-298 kJ?mol^-1 ）
=-9kJ/mol，故答案為：-9；
（3）①該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的化學(xué)反應(yīng)，所以反應(yīng)后混合氣體的物質(zhì)的量是3mol，同一容器中各種氣體的體積分?jǐn)?shù)等其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，所以平衡時(shí)碘化氫的物質(zhì)的量=3mol×0.6=1.8mol，則參加反應(yīng)的n（I₂）=，剩余的n（I₂）=1mol-0.9mol=0.1mol，所以平衡時(shí)c（I₂）==0.05mol/L，
故答案為：0.05；
②反應(yīng)時(shí)間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只改變反應(yīng)速率不影響平衡，增大壓強(qiáng)和加入催化劑對(duì)該反應(yīng)平衡無影響，但都增大反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，溫度不變平衡常數(shù)不變，故答案為：AB，不變；
③其它條件不變，向2L密閉容器中加入1mol H₂（g）和2mol Hl（g），相當(dāng)于向2L密閉容器中加入1mo1I₂（g）和2molH₂（g），所以和第一個(gè)是等效平衡，各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)不變，剩余氫氣的物質(zhì)的量=2mol-0.9mol=1.1mol，則氫氣的體積分?jǐn)?shù)=，故答案為：37%．
分析：（1）根據(jù)物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱確定還原劑，根據(jù)硝酸和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系計(jì)算；
（2）根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算；
（3）①根據(jù)碘化氫的體積發(fā)生計(jì)算平衡時(shí)碘化氫的物質(zhì)的量，再根據(jù)碘化氫和碘之間的關(guān)系式計(jì)算剩余的碘，c（I₂）=；
②反應(yīng)時(shí)間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只改變反應(yīng)速率不影響平衡，壓強(qiáng)和催化劑對(duì)該反應(yīng)平衡無影響；
③運(yùn)用等效平衡判斷氫氣的體積分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算、氧化還原反應(yīng)、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響等知識(shí)點(diǎn)，注意碘和氫氣的反應(yīng)特點(diǎn)及等效平衡的應(yīng)用，為易錯(cuò)點(diǎn)．