Question

碘及其化合物在人類(lèi)活動(dòng)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(guò)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(yáng)極)區(qū)，另將氫氧化鉀溶液加入另外一個(gè)區(qū)。使用        (陰、陽(yáng))離子交換膜，在陽(yáng)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)  ΔH=+9.48 kJ·mol^－1已知ΔS＞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(gè)帶有活塞的密閉容器中達(dá)到平衡，下列說(shuō)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(dòng)，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(dá)到平衡時(shí)吸收9.48 kJ 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(dá)到平衡，HI的轉(zhuǎn)化率        。

 

Answer 1

【答案】

（1）陽(yáng)極   陰   I^-+6OH^-—6e^-=IO₃^-+3H₂O  （2）①C ②D  ③0.5

【解析】

試題分析：（1）由題意知電解法制備碘酸鉀的原理為在KOH存在的條件電解KI和KIO₃的混合液，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是碘離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，最終生成碘酸根離子，結(jié)合電解原理電解池的陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，所以KI和KIO₃的混合液應(yīng)加在與電源正極相連的陽(yáng)極區(qū)，即裝置中的a極區(qū)；根據(jù)電極方程式書(shū)寫(xiě)原則原子守恒和電荷守恒，電極反應(yīng)式為：I^-+6OH^-—6e^-=IO₃^-+3H₂O，該極區(qū)反應(yīng)消耗OH^—，應(yīng)有加在陰極區(qū)的KOH溶液補(bǔ)充，離子交換膜應(yīng)允許陰離子通過(guò)，為陰離子交換膜。

（2）①該反應(yīng)ΔH＞0，ΔS＞0，根據(jù)反應(yīng)方向的判據(jù)可知高溫時(shí)ΔH—TΔS<0，能自發(fā)進(jìn)行；選C.

②A、平衡常數(shù)的影響因素為溫度，正確；B、該反應(yīng)兩邊氣體物質(zhì)系數(shù)相等，恒溫，縮小體積，平衡不移動(dòng)，但各物質(zhì)的濃度增大，顏色加深，正確；C、升溫反應(yīng)速率加快，正確；D、可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是不能進(jìn)行到底，投入2mol HI，達(dá)到平衡時(shí)吸收的熱量小于9.48 kJ，錯(cuò)誤。

③ 設(shè)轉(zhuǎn)化的碘化氫為x，利用三段法得出各物質(zhì)的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式求出碘化氫的平衡濃度，代入轉(zhuǎn)化率計(jì)算公式計(jì)算可得。

考點(diǎn)：考查電解原理、可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、外界條件對(duì)速率平衡的影響及平衡計(jì)算