為探討化學(xué)平衡移動(dòng)原理與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系,某同學(xué)通過(guò)改變濃度研究“2Fe3++2I-?2Fe2++I2”反應(yīng)中Fe3+和Fe2+的相互轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)如圖1所示:
(1)待實(shí)驗(yàn)Ⅰ溶液顏色不再改變時(shí),再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ目的是使實(shí)驗(yàn)Ⅰ的反應(yīng)到達(dá) 化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)。
(2)ⅲ是ⅱ的對(duì)比實(shí)驗(yàn),目的是排除ⅱ中 溶液稀釋對(duì)顏色的變化溶液稀釋對(duì)顏色的變化造成的影響。
(3)ⅰ和ⅱ的顏色變化表明平衡逆向移動(dòng),F(xiàn)e2+向Fe3+轉(zhuǎn)化。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋原因:Ag+與I-生成AgI黃色沉淀,I-濃度降低,2Fe3++2I-?2Fe2++I2平衡逆向移動(dòng)Ag+與I-生成AgI黃色沉淀,I-濃度降低,2Fe3++2I-?2Fe2++I2平衡逆向移動(dòng)。
(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,該同學(xué)推測(cè)I中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,導(dǎo)致I-的還原性弱于Fe2+.用圖2裝置(a、b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
①K閉合時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),b作 正正極。
②當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO3溶液。產(chǎn)生的現(xiàn)象證實(shí)了其推測(cè)。該現(xiàn)象是 左管出現(xiàn)黃色沉淀,指針向左偏轉(zhuǎn)左管出現(xiàn)黃色沉淀,指針向左偏轉(zhuǎn)。
(5)按照(4)的原理,該同學(xué)用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)了ⅱ中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因。
①轉(zhuǎn)化的原因是 Fe2+濃度增大,還原性增強(qiáng),使Fe2+還原性強(qiáng)于I-Fe2+濃度增大,還原性增強(qiáng),使Fe2+還原性強(qiáng)于I-。
②與(4)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,不同的操作是 向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液。
(6)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,還原性:I->Fe2;而實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,還原性Fe2->I-.將(3)和(4)、(5)作對(duì)比,得出的結(jié)論是 該反應(yīng)為可逆的氧化還原反應(yīng),在平衡時(shí),通過(guò)改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力,并影響平衡移動(dòng)該反應(yīng)為可逆的氧化還原反應(yīng),在平衡時(shí),通過(guò)改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力,并影響平衡移動(dòng)。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】化學(xué)平衡狀態(tài);溶液稀釋對(duì)顏色的變化;Ag+與I-生成AgI黃色沉淀,I-濃度降低,2Fe3++2I-?2Fe2++I2平衡逆向移動(dòng);正;左管出現(xiàn)黃色沉淀,指針向左偏轉(zhuǎn);Fe2+濃度增大,還原性增強(qiáng),使Fe2+還原性強(qiáng)于I-;向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液;該反應(yīng)為可逆的氧化還原反應(yīng),在平衡時(shí),通過(guò)改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力,并影響平衡移動(dòng)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:805引用:8難度:0.5
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2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
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(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說(shuō)法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
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則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
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(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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