Question

【題目】已知反應：3I﹣（aq）+ （aq）I （aq）+ （aq）
（1）寫出反應的平衡常數表達式K=；
（2）如圖表示反應過程中有關物質的能量，則反應的△H0（填“＞”、“＜”或“=”）； （Ⅰ）、（Ⅱ）兩線中，使用催化劑的是線；
（3）反應中發生反應的I﹣與被氧化的I﹣的物質的量比為；
（4）反應的速率可以用 與加入的淀粉溶液反應顯藍色的時間t來度量，t越小，反應速率越大．某探究性學習小組在20℃進行實驗，記錄的數據如下：

實驗編號	①	②	③	④	⑤
c（I﹣）/molL﹣1	0.040	0.080	0.080	0.160	0.160
c（ ）/molL﹣1	0.040	0.040	0.080	0.080	0.040
t/s	88	44	22	11	t1

則：該實驗的目的是 ， 顯色時間t1=s，分析表中數據，得出的結論是 ．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）＜；（Ⅱ）
（3）3：2
（4）研究反應物I﹣與S2O82﹣的濃度對反應速率的影響；22；反應速率與反應物起始濃度乘積成正比
【解析】解：（1）反應3I﹣（aq）+ （aq）I （aq）+ （aq）的平衡常數k= ，所以答案是： ；（2）由圖可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，該反應為放熱反應，所以△H＜0； 催化劑降低活化能，改變反應途徑，提高反應速率，但不影響反應熱，故（Ⅱ）表示使用催化劑，所以答案是：＜；（Ⅱ）；（3）根據方程式可知，I3﹣可看做I2和I﹣相結合形成的微粒，故發生反應的I﹣與被氧化的I﹣的物質的量比為3：2，所以答案是：3：2；（4）由題目中表格數據可分析出c（I﹣）、c（S2O32﹣）濃度越大，反應速率越快，顯藍色所需時間越少，故實驗目的應是研究反應物I﹣與S2O82﹣的濃度對反應速率的影響．對比數據組①和②、③和④，可以看到，c （S2O82﹣）不變，c （I﹣）增大到2倍時，反應時間縮短了一半，即反應速率加快了一倍；
對比數據組②和③，可以看到，c （I﹣）不變，c （S2O82﹣）增大到2倍時，反應時間縮短了一半，即反應速率也加快了一倍；
對比數據組對比數據組①和③，可以看到，c （I﹣）和c （S2O82﹣）均增大到2倍時，反應時間為原反應時間的1/4，即反應速率加快了4倍．
可見兩個反應物的濃度和反應速率之間的數學關系是：反應物濃度每增加一倍，反應時間就減少一倍，對于兩個反應物來說都是如此，
可得出結論：反應速率與反應物起始濃度乘積成正比．
對比實驗①和⑤，實驗⑤的c （I﹣）為實驗①的4倍，而c （S2O82﹣）保持不變，則由此可計算實驗⑤的反應時間應為實驗①反應時間的1/4，即t1=88s× =22s．
所以答案是：研究反應物I﹣與S2O82﹣的濃度對反應速率的影響；22s；反應速率與反應物起始濃度乘積成正比．
【考點精析】關于本題考查的化學平衡的計算，需要了解反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%才能得出正確答案．