Question

（Ⅰ）已知：H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H₁=-57.3kJ/mol
CH₃COOH（aq）?H⁺（aq）+CH₃COO^-（aq）△H₂=+1.3kJ/mol
写出稀醋酸与稀烧碱溶液反应的热化学方程式：

 

．
（Ⅱ）已知：将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合，无反应发生．若再加入双氧水，将发生反应：H₂O₂+2H⁺+2I^-═2H₂O+I₂，且生成的I₂立即与试剂X反应而被消耗．一段时间后，试剂X将被反应生成的I₂完全消耗．由于溶液中的I^-继续被H₂O₂氧化，生成的I₂与淀粉作用，溶液立即变蓝．因此，根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间，即可推算反应H₂O₂+2H⁺+2I^-═2H₂O+I₂的反应速率．
下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录（各实验均在室温条件下进行）：

编号	往烧杯中加入的试剂及其用量（mL）					催化剂	开始变蓝时间（min）
	0.1 mol?L-1 KI溶液	H2O	0.01 mol?L-1 X 溶液	0.1 mol?L-1 双氧水	1 mol?L-1 稀盐酸
1	20.0	10.0	10.0	20.0	20.0	无	1.4
2	20.0	m	10.0	10.0	n	无	2.8
3	10.0	20.0	10.0	20.0	20.0	无	2.8
4	20.0	10.0	10.0	20.0	20.0	5滴Fe2（SO4）3	0.6

（1）已知：实验1、2的目的是探究H₂O₂浓度对H₂O₂+2H⁺+2I^-=2H₂O+I₂反应速率的影响．实验2中m=

 

，n=

 

．
（2）实验1、3的目的是

 

，实验1、4的目的是

 

．
（3）实验1，浓度c（X）～t的变化曲线如图，若保持其它条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出实验3、实验4，c（X）～t的变化曲线图（进行相应的标注）．
（4）已知，I₂与X反应时，两者物质的量之比为1：2．按上面表格中的X和KI的加入量，加入V（H₂O₂）＞

 

 mL，才确保看到蓝色．实验3从开始至反应进行到2.8min时，此段时间内H₂O₂+2H⁺+2I^-═2H₂O+I₂反应速率v（I^-）=

 

（保留两位有效数字）．

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素,测定某些化学反应的速率

专题：实验设计题,化学反应速率专题

分析：Ⅰ利用盖斯定律计算反应热；
Ⅱ（1）根据实验1、2的目的是探究H₂O₂浓度对H₂O₂+2H⁺+2I^-→2H₂O+I₂反应速率的影响判断m、n；
（2）对比实验1、3可以看出，两组实验只有KI的浓度不一样，其它条件都一样，最后测出反应时间不一样，所以实验1、3的目的是探究KI浓度对H₂O₂+2H⁺+2I^-=2H₂O+I₂反应速率的影响；对比实验1、4可以看出，实验4比实验1多了催化剂，其它条件都一样，最后测出反应时间不一样，所以实验1、4的目的是探究催化剂对H₂O₂+2H⁺+2I^-=2H₂O+I₂反应速率的影响，据此答题；
（3）根据表格可以看出，实验3与实验1相比，KI的起始浓度小，反应时间变长，实验4与实验1相比，浓度都一样，实验4用了催化剂，反应时间变短，据此可以画图；
（4）根据上述表格可知X的物质的量为0.01 mol?L^-1×0.01L=1.0×10^-4mol，所以I₂的物质的量为5.0×10^-5mol?，根据化学方程式H₂O₂+2H⁺+2I^-═2H₂O+I₂可求得需要H₂O₂的物质的量为5.0×10^-5mol，据此求得双氧水的体积；先计算v（x）速率，再根据速率之间关系得出v（I^-）速率．

解答： 解；Ⅰ已知：①H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H₁=-57.3kJ/mol
②CH₃COOH（aq）?H⁺（aq）+CH₃COO^-（aq）△H₂=+1.3kJ/mol
则利用盖斯定律将①+②可得CH₃COOH（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）+CH₃COO^-（aq）△H=-56.0kJ/mol，
故答案为：CH₃COOH（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）+CH₃COO^-（aq）△H=-56.0kJ/mol；
Ⅱ（1）由于实验1、2的目的是探究H₂O₂浓度对H₂O₂+2H⁺+2I^-→2H₂O+I₂反应速率的影响，所以除了双氧水的浓度不同外，气体其它条件完全相同，所以m=20.0，n=20.0，
故答案为：20.0；20.0；
（2）对比实验1、3可以看出，两组实验只有KI的浓度不一样，其它条件都一样，最后测出反应时间不一样，所以实验1、3的目的是探究KI浓度对H₂O₂+2H⁺+2I^-=2H₂O+I₂反应速率的影响；对比实验1、4可以看出，实验4比实验1多了催化剂，其它条件都一样，最后测出反应时间不一样，所以实验1、4的目的是探究催化剂对H₂O₂+2H⁺+2I^-=2H₂O+I₂反应速率的影响，
故答案为：探究KI浓度对H₂O₂+2H⁺+2I^-=2H₂O+I₂反应速率的影响；探究催化剂对H₂O₂+2H⁺+2I^-=2H₂O+I₂反应速率的影响；
（3）根据表格可以看出，实验3与实验1相比，KI的起始浓度小，反应时间变长，实验4与实验1相比，浓度都一样，实验4用了催化剂，反应时间变短，据此可以画图故答案为：；
（4）根据上述表格可知X的物质的量为0.01 mol?L^-1×0.01L=1.0×10^-4mol，所以I₂的物质的量为5.0×10^-5mol，根据化学方程式H₂O₂+2H⁺+2I^-═2H₂O+I₂可求得需要H₂O₂的物质的量为5.0×10^-5mol，据此求得双氧水的体积为

5.0×10-5mol

0.1 mol?L-1

=0.5ml；
v（X）=

0.01mol/L×0.01L

0.08L×2.8min

=4.5×10^-4mol/（L?min）
2I-→I₂  1molI₂消耗2molX，所以v（I^-）=v（X）=4.5×10^-4mol/（L?min）；
故答案为：0.5； 4.5×10^-4mol/（L?min）．

点评：本题主要考查了盖斯定律、浓度和催化剂对化学反应速率的影响，中等难度，解题时要注意对题中的信息时行加工处理，对能力考查有一定的要求．