Question

已知反应：3I^-（aq）+

S 2O

2-8

（aq）?I

-3

（aq）+

2SO

2-4

（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△H______0（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

I

-3

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	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

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______．

Answer 1

（1）反应3I^-（aq）+

S 2O

2-8

（aq）?I

-3

（aq）+

2SO

2-4

（aq）的平衡常数k=

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

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

，故答案为：

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

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

；
（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，
故答案为：＜；（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，故答案为：3：2；
（4）由题目中表格数据可分析出c（I^-）、c（S₂O₃^2-）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S₂O₈^2-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 （S₂O₈^2-）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 （S₂O₈^2-）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 （S₂O₈^2-）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 （S₂O₈^2-）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×

1

4

=22s．
故答案为：研究反应物I^-与S₂O₈^2-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．