题目内容

【题目】已知反应:3I(aq)+ (aq)I (aq)+ (aq)
(1)写出反应的平衡常数表达式K=
(2)如图表示反应过程中有关物质的能量,则反应的△H0(填“>”、“<”或“=”); (Ⅰ)、(Ⅱ)两线中,使用催化剂的是线;
(3)反应中发生反应的I与被氧化的I的物质的量比为
(4)反应的速率可以用 与加入的淀粉溶液反应显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大.某探究性学习小组在20℃进行实验,记录的数据如下:

实验编号

c(I)/molL1

0.040

0.080

0.080

0.160

0.160

c( )/molL1

0.040

0.040

0.080

0.080

0.040

t/s

88

44

22

11

t1

则:该实验的目的是 , 显色时间t1=s,分析表中数据,得出的结论是

【答案】
(1)
(2)<;(Ⅱ)
(3)3:2
(4)研究反应物I与S2O82的浓度对反应速率的影响;22;反应速率与反应物起始浓度乘积成正比
【解析】解:(1)反应3I(aq)+ (aq)I (aq)+ (aq)的平衡常数k= ,所以答案是: ;(2)由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,所以△H<0; 催化剂降低活化能,改变反应途径,提高反应速率,但不影响反应热,故(Ⅱ)表示使用催化剂,所以答案是:<;(Ⅱ);(3)根据方程式可知,I3可看做I2和I相结合形成的微粒,故发生反应的I与被氧化的I的物质的量比为3:2,所以答案是:3:2;(4)由题目中表格数据可分析出c(I)、c(S2O32)浓度越大,反应速率越快,显蓝色所需时间越少,故实验目的应是研究反应物I与S2O82的浓度对反应速率的影响.对比数据组①和②、③和④,可以看到,c (S2O82)不变,c (I)增大到2倍时,反应时间缩短了一半,即反应速率加快了一倍;
对比数据组②和③,可以看到,c (I)不变,c (S2O82)增大到2倍时,反应时间缩短了一半,即反应速率也加快了一倍;
对比数据组对比数据组①和③,可以看到,c (I)和c (S2O82)均增大到2倍时,反应时间为原反应时间的1/4,即反应速率加快了4倍.
可见两个反应物的浓度和反应速率之间的数学关系是:反应物浓度每增加一倍,反应时间就减少一倍,对于两个反应物来说都是如此,
可得出结论:反应速率与反应物起始浓度乘积成正比.
对比实验①和⑤,实验⑤的c (I)为实验①的4倍,而c (S2O82)保持不变,则由此可计算实验⑤的反应时间应为实验①反应时间的1/4,即t1=88s× =22s.
所以答案是:研究反应物I与S2O82的浓度对反应速率的影响;22s;反应速率与反应物起始浓度乘积成正比.
【考点精析】关于本题考查的化学平衡的计算,需要了解反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能得出正确答案.

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