Question

【题目】硒(Se)是动物必需的营养元素和植物有益的营养元素，可以形成SeO2、H2SeO3、H2SeO4等化合物。

(1)硒的原子结构示意图可表示为，则x的值为_____。

(2)向亚硒酸溶液中通入二氧化硫，有单质硒析出，写出该反应的化学方程式： _______。

(3)已知：Se(s)＋H2(g)＋2O2(g)=H2SeO4(s) ΔH1；

H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH2；

2SeO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)=2H2SeO4(s) ΔH3。

则反应Se(s)＋O2(g)=SeO2(g)的ΔH＝____。(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)

(4)温度为T℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molH2SeO3(g)，发生反应：H2SeO3(g)SeO2(g)+H2O(g) △H=＋a kJ/mol。0～10min保持容器中温度不变，10min时改变一种条件，整个过程中H2SeO3(g)、SeO2(g)、H2O(g)的物质的量随时间的变化如图所示：

①要提高平衡时SeO2的体积分数，可采取的措施有______(填字母)。

a.容器体积不变，升高反应温度

b.使用高效催化剂

c.温度和容积不变，减小H2SeO3的起始量

d.温度不变，压缩容器体积，增大压强

②0～4min的平均反应速率v(H2O)=______；

③10min时改变的条件是_____；

④温度为T℃时，该反应的平衡常数K为______。若起始时向该容器中充入2.0mol H2SeO3(g)、1.0 mol SeO2(g)和0.15 mol H2O(g)，反应达到平衡前，v(正)____(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。

Answer 1

【答案】18 H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4 ΔH1-ΔH2-ΔH3 ac 0.025 mol/(L·min) 升高温度或减小压强 0.025 小于

【解析】

(1)根据硒的原子结构示意图结合质子数=电子数计算；

(2)亚硒酸(H2SeO3)有较强的氧化性，二氧化硫有还原性，二者混合发生氧化还原反应生成红褐色的Se及硫酸，据此书写反应的方程式；

(3)根据盖斯定律分析解答；

(4)①根据影响化学平衡的因素分析判断；②根据图像，4min 时H2O为0.2mol，结合反应速率的计算公式计算；③根据图像，10min时改变条件后，平衡正向移动，结合影响化学平衡的因素分析判断；④根据图像，T℃时，平衡时，H2SeO3(g)为0.8mol，SeO2(g)和H2O(g)均为0.2mol，结合平衡常数表达式计算。首先计算Qc，根据Qc与K的大小分析判断。

(1)根据硒的原子结构示意图可知，质子数=电子数，则34=2+8+x+6，解得x=18，故答案为：18；

(2)亚硒酸(H2SeO3)有较强的氧化性，二氧化硫有还原性，二者混合发生氧化还原反应生成红褐色的Se及硫酸，所以该反应方程式为：H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4，故答案为：H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4；

(3)①Se(s)＋H2(g)＋2O2(g)=H2SeO4(s) ΔH1，②H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH2，③2SeO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)=2H2SeO4(s) ΔH3。根据盖斯定律，将①-②-×③得：Se(s)＋O2(g)=SeO2(g) ΔH＝ΔH1-ΔH2-×ΔH3，故答案为：ΔH1-ΔH2-×ΔH3；

(4)①要提高平衡时SeO2的体积分数，可以升高温度，或保持温度和体积不变，减小H2SeO3的起始量，故答案为：ac；

②根据图像，4min 时H2O为0.2mol，则0～4min的平均反应速率v(H2O)== 0.025 mol/(L·min)，故答案为：0.025 mol/(L·min)；

③H2SeO3(g)SeO2(g)+H2O(g) △H=＋a kJ/mol，为气体的物质的量增大的吸热反应，根据图像，10min时改变条件后，使平衡正向移动，故可能是升高温度或减小压强，故答案为：升高温度或减小压强；

④根据图像，T℃时，平衡时，H2SeO3(g)为0.8mol，SeO2(g)和H2O(g)均为0.2mol，浓度分别为0.4mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，则T℃时，该反应的平衡常数K==0.025 mol/L。若起始时向该容器中充入2.0mol H2SeO3(g)、1.0 mol SeO2(g)和0.15 mol H2O(g)，浓度分别为1mol/L、0.5mol/L、0.075mol/L，此时，Qc==0.0375 mol/L＞K=0.025 mol/L，反应向左进行，因此反应达到平衡前，v(正)小于v(逆)，故答案为：0.025(或0.025 mol/L)；小于。