化学反应原理在生产和科研中有重要的应用，请利用相关知识回答下列问题。I.常温下I2O5(s...

化学反应原理在生产和科研中有重要的应用，请利用相关知识回答下列问题。

I.常温下I2O5(s)可用于检测CO，反应原理为：5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)　 △H<0.一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入足量I2O5(s)，并通入1molCO。反应中CO2的体积分数φ(CO2)随时间的变化如图所示：

（1）该反应的平衡常数表达式K=__________；

（2）0～0.5min内的平均反应速率v(CO)=_________；

（3）下列叙述能说明反应达到平衡的是（　　 ）

A．容器内压强不再变化

B．CO的质量不再变化，CO2的转化率不再增大

C．CO2的生成速率等于CO的消耗速率，反应物不再转化为生成物

D．混合气体的平均相对分子质量不再改变

（4）保持温度和体积不变，若开始加入CO(g）的物质的量是原来的2倍，则下列说法正确的是（　　 ）

A．平衡时生成I2的质量为原来的2倍

B．达到平衡的时间为原来的2倍

C．平衡时混合气体的物质的量为原来的2 倍

D．平衡时混合气体的密度不变

II.一定条件下在密闭容器中加入NH4I发生反应：A．NH4I(s)NH3(g)+HI(g)，

B．2HI(g) H2(g)+I2(g)。达到平衡后，扩大容器体积，反应b 的移动方向___________(填正向、逆向或不移动）；

III.己知：2NO2N2O4 △H<0，将一定量的NO2充入注射器中后封口，下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光率越小）。下列说法正确的是（　　 ）

A．b点的操作是压缩注射器

B．c点与a点相比，c(NO2)增大，c(N2O4)减小

C．若反应在一绝热容器中进行，则b、c两点的平衡常数Kb>Kc

D．d点：v(正)>v(逆)

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钠、镁、铁、铜及其化合物在科研和生产生活中有广泛的应用。

（1）Mg—H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，结构如图所示。电池工作时，正极的电极反应式　　 　　　 　　　 。常温下，用该电池电解200mL的饱和硫酸铜溶液(电极为惰性电极)，反应时溶液中水的电离平衡　　 　　　　　　 　　 移动(填“向左”“向右”或“不”)；当消耗24mg金属Mg，电解后溶液的pH=　 　　　　 　　 (不考虑溶液的体积变化)。

（2）利用电解法在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀，以下说法正确的是　　 　　　　　 　 。

a．电镀时，铜和石墨都可以做阳极，可溶性铜盐作电解质溶液

b．电镀过程中，温度升高，电解反应速率加快

c．电镀过程中，电能全部转化为化学能

d．电镀过程中，铜离子向阴极移动，发生还原反应

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研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题:

I.煤的气化

已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有：

C（s）+H20（g）CO（g）+H2（g）　 △H=+131kJ/mol

②CO（g）+3H2（g）CH4（g）+H2O（g） △H=akJ/mol

查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表：

（1）煤直接甲烷化反应C（s）+2H2（g）CH4（g）的△H为_______kJ/mol，该反应在______（填“髙温”或“低温”）下自发进行。

Ⅱ.合成低碳烯烃

在体积为1 L的密闭容器中，充入1molCO2和2.5molH2，发生反应：

2C02（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H20（g） △H=-128kJ/mol，测得温度对催化剂催化效率和 C02平衡转化率的影响如图所示：

（2）图中低温时，随着温度升高催化剂的催化效率提高，但C02的平衡转化率却反而降低，其原因是__________。

（3）250℃时，该反应的平衡常数K值为__________。

Ⅲ.合成甲醇

在恒温2 L容积不变的密闭容器中，充入lmolC02和3molH2，发生反应：C02（g）+3H2（g）CH30H（g）+H20（g），测得不同时刻反应前后容器内压强变化（p后/p前）如下表：

（4）反应前1小时内的平均反应速率V（H2）为_________mol/（L·h），该温度下C02的平衡转化率为_________。

IV.电解逆转化制乙醇

（5）科研人员通过反复实验发现：C02可以在酸性水溶液中电解生成乙醇，则生成乙醇的反应发生在_________极（“阴”或“阳”），该电极的反应式为_________。

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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TaS₂晶体，发生如下反应：

TaS₂（s）+2I₂（g） TaI₄（g）+S₂（g） （Ⅰ）

某温度反应（Ⅰ）的K＝4，向某恒容密闭容器中加入1mol I₂（g）和足量TaS₂（s），I₂（g）的平衡转化率为________　________。

（2）如下图所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度高（T₂）的一端放入未提纯的TaS₂粉末和少量I₂（g），加热一段时间后，在另一端温度低（T₁）的一端得到了纯净的TaS₂晶体，则该正反应的△H0（填“＞”或“＜”），上述反应体系中循环使用的物质是。

（3）上图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na + xS＝Na₂S_x，正极的电极反应式为____________________________。M（由Na₂O和Al₂O₃制得）的两个作用是________________________________________________和隔离钠与硫。

（4）写出Na₂S溶液水解的离子方程式_______________________________________ ，Na₂S溶液中c(H^＋)+ c(Na^＋)＝________________。

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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TaS2晶体，发生如下反应TaS2（s）+2I2（g） TaI4（g）+S2（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 I2（g）和足量TaS2（s），I2（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T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2（g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体，则温度T1　 　　　　 　 T2（填“﹥”“﹤”或“=”）。上述反应体系中循环使用的物质是　　　　　　　　 。

（3）利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3，然后用一定浓度的I2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，H2SO3 HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=　　　 mol/L，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将　　　　　　 （填“增大”“减小”或“不变”）。

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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TaS2晶体，发生如下反应：

TaS2(s)＋2I2(g) TaI4(g)＋S2(g) ΔH＞0 (Ⅰ)

反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K＝________，若K＝1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(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T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2的晶体，则温度T1______T2(填“＞”“＜”或“＝”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。

（3）利用I2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成H2SO3，然后用一定浓度的I2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，H2SO3HSO3-＋H+的电离常数Ka＝1×10-2，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh＝________，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

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“中和滴定”原理在实际生产生活中应用广泛。用I2O5可定量测定CO的含量，该反应原理为5CO＋I2O55CO2＋I2。其实验步骤如下：

①取250 mL(标准状况)含有CO的某气体样品，通过盛有足量I2O5的干燥管，在170 ℃下充分反应；

②用水－乙醇混合溶液充分溶解产物I2，配制100 mL溶液；

③量取步骤②中溶液25.00 mL于锥形瓶中，然后用0.01 mol·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定。

（1）步骤②中配制100 mL待测溶液需要用到的玻璃仪器的名称是烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和____________________。

（2）Na2S2O3标准液应装在__________(填字母)中。

（3）指示剂应选用__________，判断达到滴定终点的现象是____________。(已知：气体样品中其他成分不与I2O5反应：2Na2S2O3＋I2＝2NaI＋Na2S4O6)。

（4）下列操作会造成所测CO的体积分数偏大的是________(填字母)。

a．滴定终点俯视读数　　　

b．锥形瓶用待测溶液润洗

c．滴定前有气泡，滴定后没有气泡

d．配制100 mL待测溶液时，有少量溅出

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化学反应原理是探索化学反应内在的规律，是化学的精髓所在，也是化学的魅力所在。请利用化学反应原理的相关知识回答下列问题。

（1）寝室楼梯口挂着红色的灭火器，其中有一种泡沫灭火器是利用碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液反应生成大量的二氧化碳来灭火。请写出该反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）学校运动场边的铁制护网容易生锈，可以利用电化学腐蚀的原理来解释这一现象。请写出钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）学校的锅炉房一般会定期去除锅炉水垢。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，而后用酸去除。请用一个离子方程式表示Na2CO3的作用：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）我们所使用的自来水一般要经过杀菌消毒处理，其中Cl2也曾用于自来水的消毒。工业上常用电解饱和食盐水的方法制取Cl2，请写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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“中和滴定”原理在实际生产生活中应用广泛。用I2O5可定量测定CO的含量，该反应原理为5CO+I2O55CO2+I2。其实验步骤如下：

①取250 mL（标准状况）含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管中在170 ℃下充分反应；

②用水一乙醇液充分溶解产物I2，配制100 mL溶液；

③量取步骤②中溶液25.00 mL于锥形瓶中，然后用0.01 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定。消耗标准Na2S2O3溶液的体积如表所示。

（1）步骤②中配制100 mL待测溶液需要用到的玻璃仪器的名称是烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和____________________。

（2）Na2S2O3标准液应装在__________（填字母）中。

（3）指示剂应选用__________，判断达到滴定终点的现象是____________________________________。

（4）气体样品中CO的体积分数为__________（已知：气体样品中其他成分不与I2O5反应：2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6）

（5）下列操作会造成所测CO的体积分数偏大的是__________（填字母）。

a．滴定终点俯视读数

b．锥形瓶用待测溶液润洗

c．滴定前有气泡，滴定后没有气泡

d．配制100 mL待测溶液时，有少量溅出

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“中和滴定”原理在实际生产生活中应用广泛。用I2O5可定量测定CO的含量，该反应原理为5CO+I2O55CO2+I2。其实验步骤如下：

①取250 mL（标准状况）含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管中在170 ℃下充分反应；

②用水一乙醇液充分溶解产物I2，配制100 mL溶液；

③量取步骤②中溶液25.00 mL于锥形瓶中，然后用0.01 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定。消耗标准Na2S2O3溶液的体积如表所示。

（1）步骤②中配制100 mL待测溶液需要用到的玻璃仪器的名称是烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和____________________。

（2）Na2S2O3标准液应装在__________（填字母）中。

（3）指示剂应选用__________，判断达到滴定终点的现象是____________________________________。

（4）气体样品中CO的体积分数为__________（已知：气体样品中其他成分不与I2O5反应：2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6）

（5）下列操作会造成所测CO的体积分数偏大的是__________（填字母）。

a．滴定终点俯视读数

b．锥形瓶用待测溶液润洗

c．滴定前有气泡，滴定后没有气泡

d．配制100 mL待测溶液时，有少量溅出

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