（十） 氢 稀有气体1．⑴ 根据该反应的平衡常数看 ，当温度升高时 ，平衡常数减小 ，可见温度过高将不利于XeF 6 ( g )的生成 ，因此 ，在满足反应速率的前提下 ，应使反应在尽可能低的温度下进行 。

⑵ ∵ 反应 ② － ① ＝ ③∴ 3Kp ＝12Kp Kp ＝881007.11001.1⨯⨯＝0.944 (523 K 时)同理 ，673 K 时 3Kp ＝31098.10.36⨯＝0.0182⑶ ∵ Kp ＝246F XeF XeF p p p ⨯若 XeF 6 / XeF 4 > 10 ∴21F p <0.944×101 2F p > 10.6 ( p Θ)2．20 K 时液氢密度为70.6 g / L ，相当于70.6 g · L －1÷1.008 g · mol －1 ＝ 70.04 mol · L －1而LaNi 5储氢密度为6.2×1022 H 原子/cm 3 可换算为 ：6.2×1022 × 1000 ÷ 6.02×1023 ＝ 103.0 (mol · L －1) 计算表明LaNi 5储氢密度比液氢大得多 ，相当于液氢的103.0 ÷ 70.04 ＝ 1.47 倍3．题目所给定的燃烧温度虽然远高于室温 ，而有关热力学数据都是室温条件下的 ，但由于反应热主要决定于旧健断裂的吸热和新健生成的放热 ，所以与温度变化关系不大 ，故仍然可用于相关计算 。

甲苯燃烧放热 ： C 7H 8(g) ＋ 9 O 2 (g) ＝ 7 CO 2(g) ＋ 4 H 2O(g)Δ f H m Θ / kJ · mol －1 50.00 0 －393.14 －241.82Δ r H m Θ ＝ 4×(－241.82) ＋ 7×(－393.14) － 50.00 ＝－3769.26 (kJ · mol －1) 1 mol 甲苯吸收3 mol H 2 所以氢的燃烧放热为 ： 3 H 2(g) ＋23O 2 (g) ＝ 3 H 2O(g) Δ r H m Θ＝ 3×(－241.82) － 0 － 0 ＝ －725.46 (kJ · mol －1)反应总热量 Δ r H Θ ＝－3769.26 － 725.46 ＝ －4494.72 (kJ · mol －1) 甲苯燃烧放热所占比例 －3769.26 ÷ －4494.72 ×100％ ＝ 83.86％氢的燃烧放热所占比例 －725.46 ÷ －4494.72 ×100％ ＝ 16.14％应当指出 ，上述计算具有一定的近似性 。

因为计算中忽略了温度的影响(即没有考虑体积变化引起的能量变化) ，也没有考虑氢与甲苯的结合能 。

4． 该液氢汽车的液氢储箱中所装氢的物质的量为 ： 70.6×151.44÷(1.008×2) ＝ 5303.4 (mol) 氢的燃烧反应为 ： H 2(g) ＋ 21O 2 (g) ＝ H 2O(g) Δ r H m Θ＝－285.83 (kJ · mol－1)该车每千米的能耗为 ：285.83×5303.4÷274 ＝5532.4 (kJ)5． 该氙的氟化物中Xe 和 F 的原子个数比为 ： Xe ∶ F ＝29.131409.0 ∶ 00.19)409.0758.0( ＝1∶5.9≈1∶6该化合物的实验式为 XeF 6 。

6．根据题意 ，发生的反应方程式如下 ：2 Xe ＋ n F 2 ＝ 2 XeF nXeF n ＋2nH 2 ＝ Xe ＋ n HF HF ＋ NaOH ＝ NaF ＋ H 2O从题目的分析数据知 ，在XeF n 中含有Xe ＝0.2507 g ，含有F ＝0.1435 g ，则它们的原子个数比为 ：Xe ∶ F ＝3.1312507.0∶ 00.191435.0＝1∶4则该化合物的化学式为 XeF 4 。

7．根据题意 ，参加反应的PtF 6的压强为12.40 kPa ，而参加反应的Xe 的压强为26.08 － 12.40 － 2.27 ＝ 11.41 (kPa)由于在同温、同压下 ，气体的压力比等于它们的物质的量之比 ，所以它们的物质的量比为 ： Xe ∶ PtF 6 ＝ 11.41 ∶ 12.40 ＝ 1 ∶ 1 则该化合物的化学式为 Xe PtF 6 。

（十一） 卤素1．当XO 3－ 和 X － 为 ClO 3－ 和 Cl －时 ，正极电势为 ClO 3－ ＋ 6 H ＋ ＋ 5 e － ＝ 3 Cl 2 ＋ 3 H 2O ϕΘ( ClO 3－/ Cl 2)＝1.47 v负极电势为 2 Cl － － 2 e － ＝ Cl 2 ϕΘ(Cl 2 / Cl －) ＝1.36 v当正极电势和负极电势相等时反应达到平衡状态 ，在上述电势中 ，正极电势受介质酸度影响 ，而负极电势不受介质酸度影响 ，所以除[H ＋]外，其它物种均处于标准态时 ，达平衡时的酸度可如下计算 ： 1.36 ＝ 1.47 ＋50591.0lg [H ＋]6lg [H ＋]＝－1.55 则pH ＝1.55 即正向反应能够进行的最大 pH 值为1.55 。

同理 ：当XO 3－ 和 X － 为BrO 3－ 和 Br －时 ，正极电势为 BrO 3－ ＋ 6 H ＋ ＋ 5 e － ＝ 3 Br 2 ＋ 3 H 2O ϕΘ( BrO 3－/ Br 2)＝ 1.52 v负极电势为 2 Br － － 2 e － ＝ Br 2 ϕΘ(Br 2 / Br －) ＝1.07 v达平衡时的酸度可如下计算 ： 1.07 ＝ 1.52 ＋50591.0lg [H ＋]6 lg [H ＋]＝ －6.35 则pH ＝6.35 即正向反应能够进行的最大 pH 值为6.35 。

当XO 3－ 和 X － 为IO 3－ 和 I －时 ，正极电势为 IO 3－ ＋ 6 H ＋ ＋ 5 e － ＝ 3 I 2 ＋ 3 H 2O ϕΘ( IO 3－/ I 2)＝ 1.20 v负极电势为 2 I － － 2 e － ＝ I 2 ϕΘ(I 2 / I －) ＝0.54 v达平衡时的酸度可如下计算 ： 0.54 ＝ 1.20 ＋50591.0lg [H ＋]6 lg [H ＋]＝ －9.31 则pH ＝9.31 即正向反应能够进行的最大 pH 值为9.31 。

2．根据分配定律 ，“一定温度下 ，一种溶质分配在互不相溶的两种溶剂中的浓度比值为一常数”，该常数称为分配系数 。

因此 ，溴在CCl 4和H 2O 中的浓度比可写成K D ＝][][)(2)(24aq CCl Br Br ＝25.0Br 2 在水中的起始浓度为 35.6 g ∙L －1 ，设Br 2 在CCl 4中的平衡浓度为 x g ∙L －1 ， 则达平衡时xx-6.35＝25.0解得 x ＝34.2 (g ∙L －1)所以 ，平衡时Br 2 在水中的浓度为 ][)(2aq Br ＝35.6 － 34.2 ＝ 1.4 (g ∙L －1)3． 根据题意可设计玻恩－哈柏循环如下 ： ①Rb (s) ＋21Cl 2 RbCl (s)② ④Rb (g) Cl (g)③ ⑥ ⑤Rb ＋(g) Cl －(g)⑥ ＝ ① － ② － 21④ － ③ － ⑤ Δ rH m Θ ＝(－433) － 86.0 －21×242 － 409 －(－686) ＝－363 (kJ · mol －1 )4．∵ MnO 2 ＋ 4 H ＋ ＋ 2 e － ＝ Mn 2＋＋ 2 H 2O ϕ(MnO 2/ Mn 2＋)＝1.23 ＋20591.0lg [H ＋]4Cl 2 ＋ 2 e －＝ 2 Cl－ϕ(Cl 2 / Cl －)＝1.36 ＋20591.0lg 2][1-Cl 在标准状态下 ，MnO 2 不能氧化HCl 而得到氯气 。

但随HCl 浓度升高 ，ϕ (MnO 2/ Mn 2＋)增大 ，而ϕ(Cl 2 / Cl －)减小 ，设 [HCl]＝ x （mol ·dm －3） 此时两电对电势相等 ， 则 1.23 ＋20591.0lg x 4 ＝1.36 ＋ 20591.0lg 21x解方程得 x ＝5.41（mol ·dm －3）即当HCl 浓度大于5.41 mol ·dm －3时 ，MnO 2 与HCl 反应可制备得氯气 。

5．⑴ 由于在碱性介质中 ϕΘ右>ϕΘ左，所以中间价态的Cl 2可以发生歧化反应 ：Cl 2 ＋ 2 OH －＝ ClO －＋ Cl －＋ H 2Olg K Θ＝0591.0θnE ＝0591.0)()()(θθϕϕ-+-n ＝0591.040.036.1-＝16.24K Θ＝1.7×1016⑵ 由于在酸性介质中处于中间价态的Cl 2 ϕΘ右<ϕΘ左 ，所以可以发生归中反应 ：HClO ＋ H ＋＋ Cl －＝ Cl 2 ＋ H 2Olg K Θ＝0591.036.163.1-＝4.57K Θ＝3.7×1046．酸性介质中KBrO 3氧化KI 的反应 ：6 KBrO 3 ＋ 5 KI ＋ 3 H 2SO 4 ＝ 3 Br 2 ＋ 5 KIO 3 ＋ 3 K 2SO 4 ＋ 3 H 2O6 mol 5 mol 3 mol 5 mol (假定KBrO 3和KI 各6 mol) 剩余1 mol 将和 1 / 5 mol KIO 3 作用生成 3 / 5 mol I 2 KIO 3 ＋ 5 KI ＋ 3 H 2SO 4 ＝ 3 I 2 ＋ 3 K 2SO 4 ＋ 3 H 2O 1 / 5 mol 1 mol 3 / 5 mol可见反应结果将生成Br 2 、I 2 、KIO 3 ，它们的物质的量比为 3 ∶ 3 / 5 ∶ 24 / 5 。

7．根据题意所发生反应的离子方程式如下 ：2 IO 3－ ＋ 10 I － ＋ 12 H ＋＝ 6 I 2 ＋ 6 H 2OCu 2＋＋ 2 I －＝ CuI ＋21I 2 I 2 ＋ 2 S 2O 32－＝ 2 I －＋ S 4O 62－从上面反应式可知 ：1 mol Cu (IO 3)3 和足量的KI 反应 ，可生成6.5 mol I 2 ，而1 mol I 2 可以与2 mol Na 2S 2O 3 反应 ，则1 mol Cu (IO 3)3 将需要13 mol Na 2S 2O 3 进行滴定 。