Question

碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。

(1)加碘食盐中含有碘酸钾(KIO₃)，工业上以电解法制备碘酸钾，电解设备如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：

3I₂＋6KOH=5KI＋KIO₃＋3H₂O，再将该溶液加入        (阴极、阳极)区，另将氢氧化钾溶液加入另外一个区。使用        (阴、阳)离子交换膜，在阳极发生的电极反应式：                         。

(2)碘化氢不稳定，分解反应的热化学方程式是2HI(g)I₂(g)+H₂(g)  ΔH=+9.48 kJ·mol^－1已知ΔS＞0

①该反应属于(    )

A．任何温度均自发    B．任何温度均不自发   C．高温自发    D．低温自发

②一定条件下，反应在一个带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法中不正确的是(    )

A．恒温，缩小体积，平衡常数不变

B．恒温，缩小体积，平衡不移动，颜色加深

C．恒容，升温，正向反应速率和逆向反应速率均增大  

D．恒容，在容器中若投入2mol HI，达到平衡时吸收9.48 kJ 的热量  

③一定温度下，平衡常数K=1/4，在2L的容器中，加入4molHI发生反应达到平衡，HI的转化率        。

Answer

（1）阳极   阴   I-+6OH-—6e-=IO3-+3H2O  （2）①C ②D  ③0.5

【解析】

试题分析：（1）由题意知电解法制备碘酸钾的原理为在KOH存在的条件电解KI和KIO3的混合液，反应的实质是碘离子发生失电子的氧化反应，最终生成碘酸根离子，结合电解原理电解池的阳极发生失电子的氧化反应，所以KI和KIO3的混合液应加在与电源正极相连的阳极区，即装置中的a极区；根据电极方程式书写原则原子守恒和电荷守恒，电极反应式为：I-+6OH-—6e-=IO3-+3H2O，该极区反应消耗OH—，应有加在阴极区的KOH溶液补充，离子交换膜应允许阴离子通过，为阴离子交换膜。

（2）①该反应ΔH＞0，ΔS＞0，根据反应方向的判据可知高温时ΔH—TΔS<0，能自发进行；选C.

②A、平衡常数的影响因素为温度，正确；B、该反应两边气体物质系数相等，恒温，缩小体积，平衡不移动，但各物质的浓度增大，颜色加深，正确；C、升温反应速率加快，正确；D、可逆反应的特点是不能进行到底，投入2mol HI，达到平衡时吸收的热量小于9.48 kJ，错误。

③ 设转化的碘化氢为x，利用三段法得出各物质的平衡浓度，代入平衡常数表达式求出碘化氢的平衡浓度，代入转化率计算公式计算可得。

考点：考查电解原理、可逆反应的特点、外界条件对速率平衡的影响及平衡计算