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化学反应原理在科研和生产中有广泛应用

来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/29 07:38:42
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用
（1）利用“化学蒸气转移法”制备TaS 2 晶体，发生如下反应TaS 2 (s)+2I 2 (g) TaI 4 (g)+S 2 (g)   △H﹥0   （Ⅰ）反应（Ⅰ）的平衡常数表达式K=              ，若K=1，向某恒容密闭容器中加入1mol I 2 （g）和足量TaS 2 （s），I 2 （g）的平衡转化率为                  ，
（2）如图所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T 2 的一端放入未提纯的TaS 2 粉末和少量I 2 （g），一段时间后，在温度为T 1 的一端得到了纯净的TaS 2 晶体，则温度T 1   T 2 （填“﹥”“﹤”或“=”）。上述反应体系中循环使用的物质是             。

（3）利用I 2 的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化为 H 2 SO 3 ，然后用一定浓度的I 2 溶液进行滴定，所用指示剂为        ，滴定反应的离子方程式为                                  ，
（4）25℃时，H 2 SO 3 HSO 3 - +H + 的电离常数 K a=1×10 -2 mol/L，则该温度下NaHSO 3 的水解平衡常数K h =           mol/L，若向NaHSO 3 溶液中加入少量的I 2 ，则溶液中 将          （填“增大”“减小”或“不变”）。

（1） ；66.7%；
（2）＜； I 2 ；
（3）淀粉； H 2 SO 3 +I 2 +H 2 O=2I － +SO 4 2 － +4H ＋ ；
（4）1.0×10 －12 ；增大。

（1）根据题给的化学方程式：TaS 2 （s）+2I 2 （g） TaI 4 （g）+S 2 （g），可知K= ；由于K=1，设平衡时TaI 4 和S 2 的物质的量为x，则根据平衡常数可列式：（x/V） 2 =【（1-2x）/V】 2 ，即：x 2 =（1-2x） 2 ，解得x=1/3，故I 2 （g）的平衡转化率为：(2/3)×100%=66.7%；
（2）分析题给的化学方程式：TaS 2 （s）+2I 2 （g） TaI 4 （g）+S 2 （g）   △H﹥0，该反应正向吸热；由于反应先在T 2 端开始，一段时间后在T 1 端得到晶体，说明反应生成的气体在T 1 端温度降低平衡左移，故温度T 1 ＜T 2 ；在上述变化过程中I 2 可以循环使用；
（3）利用I 2 的氧化性可测定钢铁中硫的含量时的指示剂是淀粉，反应的离子方程式为：H 2 SO 3 +I 2 +H 2 O= 2I － +SO 4 2 － +4H ＋ ；
（4）根据NaHSO 3 的水解方程式：HSO 3 - +H 2 O H 2 SO 3 +OH － ，其水解平衡常数的表达式为：K h =c(H 2 SO 3 )×c(OH － )/c(HSO 3 - )，故K a ×K h = c(H + )×c(OH － )=K w ，可求出K h =1.0×10 －12 ；若向NaHSO 3 溶液中加入少量的I 2 ，溶液中发生反应：HSO 3 2- +I 2 +H 2 O=SO 4 2- +2I - +3H + ，氢离子结合氢氧根离子，使平衡向右移动，造成溶液中 增大。
【考点定位】此题综合考查了化学平衡常数、电离平衡常数和水解平衡常数、平衡转化率、化学平衡的移动、滴定指示剂的选择等知识。
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