Question

已知反應(yīng)：3I^-（aq）+

S 2O

2-8

（aq）?I

-3

（aq）+

2SO

2-4

（aq）
（1）寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______；
（2）如圖表示反應(yīng)過程中有關(guān)物質(zhì)的能量，則反應(yīng)的△H______0（填“＞”、“＜”或“=”）；
（Ⅰ）、（Ⅱ）兩線中，使用催化劑的是______線；
（3）反應(yīng)中發(fā)生反應(yīng)的I^-與被氧化的I^-的物質(zhì)的量比為______；
（4）反應(yīng)的速率可以用

I

-3

與加入的淀粉溶液反應(yīng)顯藍(lán)色的時(shí)間t來度量，t越小，反應(yīng)速率越大．某探究性學(xué)習(xí)小組在20℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)編號	①	②	③	④	⑤
c（I-）/mol?L-1	0.040	0.080	0.080	0.160	0.160
c（ S 2O 2-8 ）/mol?L-1	0.040	0.040	0.080	0.080	0.040
t/s	88	44	22	11	t1

則：該實(shí)驗(yàn)的目的是______，顯色時(shí)間t₁=______s，分析表中數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是______．

Answer 1

（1）反應(yīng)3I^-（aq）+

S 2O

2-8

（aq）?I

-3

（aq）+

2SO

2-4

（aq）的平衡常數(shù)k=

c (I -3 )?c2 (SO 2-4 )

c3(I-)?c (S2O 2-8 )

，故答案為：

c (I -3 )?c2 (SO 2-4 )

c3(I-)?c (S2O 2-8 )

；
（2）由圖可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以△H＜0；
催化劑降低活化能，改變反應(yīng)途徑，提高反應(yīng)速率，但不影響反應(yīng)熱，故（Ⅱ）表示使用催化劑，
故答案為：＜；（Ⅱ）；
（3）根據(jù)方程式可知，I₃^-可看做I₂和I^-相結(jié)合形成的微粒，故發(fā)生反應(yīng)的I^-與被氧化的I^-的物質(zhì)的量比為3：2，故答案為：3：2；
（4）由題目中表格數(shù)據(jù)可分析出c（I^-）、c（S₂O₃^2-）濃度越大，反應(yīng)速率越快，顯藍(lán)色所需時(shí)間越少，故實(shí)驗(yàn)?zāi)康膽?yīng)是研究反應(yīng)物I^-與S₂O₈^2-的濃度對反應(yīng)速率的影響．
對比數(shù)據(jù)組①和②、③和④，可以看到，c （S₂O₈^2-）不變，c （I^-）增大到2倍時(shí)，反應(yīng)時(shí)間縮短了一半，即反應(yīng)速率加快了一倍；
對比數(shù)據(jù)組②和③，可以看到，c （I^-）不變，c （S₂O₈^2-）增大到2倍時(shí)，反應(yīng)時(shí)間縮短了一半，即反應(yīng)速率也加快了一倍；
對比數(shù)據(jù)組對比數(shù)據(jù)組①和③，可以看到，c （I^-）和c （S₂O₈^2-）均增大到2倍時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為原反應(yīng)時(shí)間的1/4，即反應(yīng)速率加快了4倍．
可見兩個(gè)反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)速率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系是：反應(yīng)物濃度每增加一倍，反應(yīng)時(shí)間就減少一倍，對于兩個(gè)反應(yīng)物來說都是如此，
可得出結(jié)論：反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比．
對比實(shí)驗(yàn)①和⑤，實(shí)驗(yàn)⑤的c （I^-）為實(shí)驗(yàn)①的4倍，而c （S₂O₈^2-）保持不變，則由此可計(jì)算實(shí)驗(yàn)⑤的反應(yīng)時(shí)間應(yīng)為實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)時(shí)間的1/4，即t₁=88s×

1

4

=22s．
故答案為：研究反應(yīng)物I^-與S₂O₈^2-的濃度對反應(yīng)速率的影響；22s；反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比．