Question

【題目】碘在科研與生活中有重要應用。

(1)I2O5 是白色粉末狀固體，在合成氨工業(yè)中常用 I2O5 來定量測量 CO 的含量。

已知：2I2 (s)+5O2 (g)=2I2O5 (s) △H=﹣75.56kJ·mol-1

2CO (g)+O2 (g)=2CO2 (g) △H=﹣566.0kJ·mol-1

寫出 CO (g)與 I2O5 (s)反應析出固態(tài) I2 的熱化學方程式：_____，若這個反應一定能自發(fā)進行，則反應的△S_____0(填“>”，“<”或 “=”)；

(2)某興趣小組用 0.50mol·L-1KI、0.2％淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3 等試 劑，探究反應條件對化學反應速率的影響。

已知：Ⅰ、S2O82-＋2I-＝2SO42-＋I2(慢) Ⅱ、I2＋2S2O32-＝2I- ＋S4O62-(快)

①向 KI、Na2S2O3 與淀粉的混合溶液中加入一定量的 K2S2O8 溶液，當溶液中的_____耗 盡后，溶液顏色將由無色變成為藍色。 請從碰撞理論的角度解釋上述產(chǎn)物未耗盡前溶液中看不到藍色的原因：_____

②為探討反應物濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如下表：

實驗 序號	體積 V/mL
	K2S2O8 溶液	水	KI 溶液	Na2S2O3 溶液	淀粉溶液
ⅰ	10.0	0.0	4.0	4.0	2.0
ⅱ	9.0	1.0	4.0	4.0	2.0
ⅲ	8.0	Vx	4.0	4.0	2.0

表中 Vx=_____mL，理由是_____。

③已知某條件下，濃度 c (S2O82-)～反應時間 t 的變化曲線如圖，若保持其他條件不變，請在答題卡坐標圖中，分別畫出降低反應溫度和加入催化劑時 c (S2O82-)～t 的變化曲線示意圖 _____(進行相應的標注)

Answer 1

【答案】5CO (g)+I2O5 (s)＝5CO2 (g)+I2 (s) △H=﹣1377.22kJ/mol ＞ Na2S2O3 反應Ⅱ 的活化能較低，活化分子百分數(shù)含量高，只要生成 I2 ，I2能很快與 S2O2 -反應被消耗，因此只有當 S2O32 -耗盡時才能看到藍色 2.0 保證反應物 K2S2O8 濃度改變，而其他的不變，才能達到實驗目的

【解析】

(1)根據(jù)已知熱化學方程式，利用蓋斯定律計算和書寫熱化學方程式；

(2)①根據(jù)KI、Na2S2O3與淀粉的反應原理解答，注意反應過程的快慢問題；②根據(jù)實驗目的及表格數(shù)據(jù)分析，從而確定Vx的大小及理由，注意探究物質(zhì)的量濃度對反應速率影響時，其它條件應相同；③降低溫度，化學反應速率減小，則到達平衡時間延長；加入催化劑，增大反應速率，則縮短反應到達平衡時間，據(jù)此作圖。

(1)由已知熱化學方程式：①2 I2(s)+5O2(g)=2 I2O5(s)；△H=-75.56kJmol-1，②2CO(g)+O2(g)=2 CO2(g)；△H=-566.0kJmol-1，根據(jù)蓋斯定律將方程式②×-①×得5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s) △H=(-566.0kJmol-1)×-(-75.56kJmol-1)×=-1377.22kJ/mol，所以其熱化學反應方程式為：5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s) △H=-1377.22kJ/mol；根據(jù)△G=△H-T△S，若這個反應一定能自發(fā)進行，因為△H＜0，則反應的△S＞0，故答案為：5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s) △H=-1377.22kJ/mol；＞；

(2)①向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，先發(fā)生S2O82-+2I-═2SO42-+I2(慢)，后發(fā)生I2+2S2O32-═S4O62-+2I-(快)，反應Ⅱ 的活化能較低，活化分子百分數(shù)含量高，只要生成 I2 能很快與 S2O2 -反應被消耗，因此只有當 S2O32 -耗盡時才能看到藍色，故答案為：Na2S2O3；反應Ⅱ 的活化能較低，活化分子百分數(shù)含量高，只要生成 I2 能很快與 S2O2 -反應被消耗，因此只有當 S2O32 -耗盡時才能看到藍色；

(2)對照實驗1和2發(fā)現(xiàn)，實驗2取的0.20molL-1K2S2O8溶液的體積9mL，比實驗1少了1mL，說明取的K2S2O8物質(zhì)的量少，加水1mL，保證了溶液的體積不變，所以在其它條件不變的情況下，探究的是該反應速率與K2S2O8濃度的關系，同樣原理對照實驗1和3，為保證溶液的體積相同，須加2.0mL水，理由是保證其他條件不變，只改變反應物K2S2O8濃度，從而達到對照實驗的目的，故答案為：2.0；保證反應物 K2S2O8 濃度改變，而其他的不變，才能達到實驗目的；

③保持其它條件不變，降低溫度，反應速率降低，到達溶液顏色由無色變成為藍色的時間變長；而使用催化劑，能加快化學反應速率，所以到達溶液顏色由無色變成為藍色的時間變短，但最終狀態(tài)相同，因此c (S2O82-)～t 的變化曲線示意圖為，故答案為：。