Question

【題目】（一）（1）碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。回答下列問題：Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g) + I2(g)。在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：

t/min	0	20	40	60	80	120
x(HI)	1	0.91	0.85	0.815	0.795	0.784
x(HI)	0	0.60	0.73	0.773	0.780	0.784

①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為：___________。

②上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正= k正·x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k正為________(以K和k逆表示)。若k正= 0.0027min-1，在t=40min時(shí)，v正=________min-1。

③由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為_________________（填字母）。

（二）常溫下，將0.01 mol·L-1的Ba(OH)2溶液200mL和0.01 mol·L-1的NaHSO4溶液100mL混合，反應(yīng)后溶液的pH值為______________________。

Answer 1

【答案】 K正=K K逆 1.95×10-3 A、E 12

【解析】

(一)(1)①表中第一列，由HI分解建立平衡，表中第二列向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，由第一列數(shù)據(jù)可知，平衡時(shí)HI物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.784，則氫氣、碘蒸汽總物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1-0.784=0.216，而氫氣、與碘蒸汽物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等均為0.108，反應(yīng)前后氣體體積不變，用物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則平衡常數(shù)K==；

②到達(dá)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，則k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2)，則k逆=k正×=，即K正=K K逆；在t=40min時(shí)，正反應(yīng)建立平衡的x(HI)=0.85，則v正=k正x2(HI)=0.0027min-1×0.852=1.95×10-3min-1；

③對于2HI(g) H2(g)+I2(g)反應(yīng)建立平衡時(shí)：升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，因此排除C點(diǎn)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，因此平衡正向移動，再次平衡時(shí)HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，因此排除B點(diǎn)，故選A點(diǎn)；對于H2(g)+I2(g) 2HI(g)反應(yīng)建立平衡時(shí)：升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，因此平衡逆向移動，再次平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，故選E點(diǎn)；因此反應(yīng)重新達(dá)到平衡，v正～x(HI)對應(yīng)的點(diǎn)為A，v逆～x(H2)對應(yīng)的點(diǎn)為E，故答案為：A、E；

(二)200mL0.01molL-1的Ba(OH)2溶液中氫氧化鋇物質(zhì)的量為：0.01molL-1×0.2L=0.002mol，氫氧根的物質(zhì)的量為0.004mol；100mL0.01molL-1的NaHSO4溶液中硫酸氫鈉的物質(zhì)的量為：0.01molL-1×0.1L=0.001mol，氫離子的物質(zhì)的量為：0.001mol；兩溶液混合后，氫氧根離子過量，溶液顯示堿性，反應(yīng)后的溶液中氫氧根離子濃度為：=0.01mol/L，則溶液的pH=12。