问题 填空题

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△H    0(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=Na2Sx,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)=________________。

答案

(1)80%(2分)(2)>(1分); I2(2分)(3)xS+2e=Sx2(2分);离子导电(2分)

(4)S2+H2OHS+OH、HS+H2OH2S+OH(2分,只写第一步也可得分)

c(HS)+2c(S2)+c(OH) (2分)

题目分析:(1)    TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)

起始量(mol)           1             0       0

转化量(mol)           2x            x       x

平衡量(mol)         1-2x           x       x

由于反应前后体积不变,因此可以用物质的量代替物质的量浓度表示其平衡常数,即

=4=

解得x=0.4

所以I2(g)的平衡转化率为×100%=80%

(2)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,这说明低温有利于TaS2晶体的生成,因此逆反应是放热反应,则正方应是吸热反应,即△H>0;先在温度高(T2)的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),而最后又产生单质碘,因此单质碘是可以循环的物质。

(3)原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。根据方程式2Na + xS=Na2Sx可知,钠是还原剂,做负极,S单质是氧化剂,在正极得到电子,因此正极反应式为xS+2e=Sx2。在熔融状态下,Na2O和Al2O3能电离出阴阳离子而使电解质导电,因此另外一种作用是离子导电。

(4)硫化钠是强碱弱酸盐,S2水解溶液显碱性,因此Na2S溶液水解的离子方程式为S2+H2OHS+OH、HS+H2OH2S+OH;根据电荷守恒可知Na2S溶液中c(H)+ c(Na)=c(HS)+2c(S2)+c(OH)。

选择题
多项选择题