Question

4．為探究外界條件對H₂ （g）+I₂ （g）═2HI （g）△H＞0 反應(yīng)速率的影響，設(shè)計下表所示實驗：

實驗 編號	實驗?zāi)康?/TD>	溫度/℃	催化劑 質(zhì)量/g	反應(yīng)物初始濃度 /10-3mol•L-1
				H2	I2
Ⅰ	為以下實驗作參照	457	0	7	9
Ⅱ	①	420	②	7	9
Ⅲ	探究催化劑對該反應(yīng)速率的影響	③	10	7	9

（1）完成上表中的空格．①探究溫度對該反應(yīng)速率的影響②0③457
（2）實驗Ⅰ中，I₂的物質(zhì)的量濃度（c）隨時間（t）的變化如圖所示．

根據(jù)圖中數(shù)據(jù)回答下列問題：
①在0～5min內(nèi)反應(yīng)的平均速率v（I₂）=1×10^-3mol•L^-1•min^-1．
②該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$=48．（前空寫表達(dá)式，后空寫計算所得的數(shù)據(jù)）
③該同學(xué)還想用此反應(yīng)研究壓強對化學(xué)平衡移動的影響，請問能否達(dá)到實驗?zāi)康�？請說明原因．
不能（填“能”、不能”），原因是該反應(yīng)前后氣體計量數(shù)相等，平衡不受壓強的影響．

Answer 1

分析 （1）探究某一探究對反應(yīng)速率的影響時，除了該條件不同外，其它條件必須完全相同，據(jù)此進行解答；
（2）①根據(jù)0～5min內(nèi)碘單質(zhì)的濃度變化計算出反應(yīng)速率，v=$\frac{△c}{△t}$；
②平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$；
③該反應(yīng)為體積不變的反應(yīng)，壓強不影響化學(xué)平衡，所以無法利用此反應(yīng)研究壓強對化學(xué)平衡的影響．

解答 解：（1）Ⅰ為參照實驗，實驗Ⅱ與Ⅰ中只有反應(yīng)溫度不同，其他條件相同，實驗Ⅱ為探究溫度對反應(yīng)速率的影響；實驗Ⅲ探究催化劑對反應(yīng)速率的影響，所以實驗Ⅲ與實驗Ⅰ中除了催化劑不同外，其它條件完全相同，即溫度應(yīng)該為457℃，
故答案為：探究溫度對該反應(yīng)速率的影響；0；457；
（2）①根據(jù)圖象可知，0-5min內(nèi)碘單質(zhì)的濃度變化為：△c（I₂）=（9-4）mol/L=5×10^-3mol/L，
在0～5min內(nèi)反應(yīng)的平均速率ν（I₂）=v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{5×1{0}^{-3}mol•{L}^{-1}}{5min}$=1×10^-3mol•L^-1•min^-1，
故答案為：1×10^-3mol•L^-1•min^-1；
②根據(jù)反應(yīng)H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）可知，當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時，c（I₂）=3×10^-3mol/L，：△c（I₂）=（9-3）×10^-3mol/L=6×10^-3mol/L，△c（H₂）=6×10^-3mol/L，c（H₂）=（7-6）×10^-3mol/L=1×10^-3mol/L，c（HI）=2△c（I₂）=12×10^-3mol/L，平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$=$\frac{（12×1{0}^{-3}）^{2}}{（1×1{0}^{-3}）×（3×1{0}^{-3}）}$=48，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（HI）}{c（{H}_{2}）×c（{I}_{2}）}$；48；
③由于該可逆反應(yīng)中，反應(yīng)方程式兩邊氣體的體積不變，所以壓強不影響化學(xué)平衡，不能利用此反應(yīng)探究壓強對化學(xué)平衡的影響，
故答案為：不能；該反應(yīng)前后氣體計量數(shù)相等，平衡不受壓強的影響．

點評 本題考查了探究溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，注意明確溫度、壓強、催化劑等化學(xué)反應(yīng)速率的因素，其中化學(xué)反應(yīng)速率、平衡常數(shù)的計算要仔細(xì)，提高準(zhǔn)確性，題目難度中等．