Question

碘在科研与生活中有重要应用。

(1)I₂O₅ 是白色粉末状固体，在合成氨工业中常用 I₂O₅ 来定量测量 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

写出 CO (g)与 I₂O₅ (s)反应析出固态 I₂ 的热化学方程式：_____，若这个反应一定能自发进行，则反应的△S_____0(填“>”，“<”或 “=”)；

(2)某兴趣小组用 0.50mol·L^-1KI、0.2％淀粉溶液、0.20mol·L^-1K₂S₂O₈、0.10mol·L^-1Na₂S₂O₃ 等试 剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。

已知：Ⅰ、S₂O₈^2-＋2I^-＝2SO₄^2-＋I₂(慢)     Ⅱ、I₂＋2S₂O₃^2-＝2I^- ＋S₄O₆^2-(快)

①向 KI、Na₂S₂O₃ 与淀粉的混合溶液中加入一定量的 K₂S₂O₈ 溶液，当溶液中的_____耗 尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。 请从碰撞理论的角度解释上述产物未耗尽前溶液中看不到蓝色的原因：_____

②为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：

实验 序号	体积 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 V_x=_____mL，理由是_____。

③已知某条件下，浓度 c (S₂O₈^2-)～反应时间 t 的变化曲线如图，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时 c (S₂O₈^2-)～t 的变化曲线示意图 _____(进行相应的标注)

Answer

5CO (g)+I2O5 (s)＝5CO2 (g)+I2 (s) △H=﹣1377.22kJ/mol ＞ Na2S2O3 反应Ⅱ 的活化能较低，活化分子百分数含量高，只要生成 I2 ，I2能很快与 S2O2 -反应被消耗，因此只有当 S2O32 -耗尽时才能看到蓝色 2.0 保证反应物 K2S2O8 浓度改变，而其他的不变，才能达到实验目的

【解析】

(1)根据已知热化学方程式，利用盖斯定律计算和书写热化学方程式；

(2)①根据KI、Na2S2O3与淀粉的反应原理解答，注意反应过程的快慢问题；②根据实验目的及表格数据分析，从而确定Vx的大小及理由，注意探究物质的量浓度对反应速率影响时，其它条件应相同；③降低温度，化学反应速率减小，则到达平衡时间延长；加入催化剂，增大反应速率，则缩短反应到达平衡时间，据此作图。

(1)由已知热化学方程式：①2 I2(s)+5O2(g)=2 I2O5(s)；△H=-75.56kJ•mol-1，②2CO(g)+O2(g)=2 CO2(g)；△H=-566.0kJ•mol-1，根据盖斯定律将方程式②×-①×得5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s) △H=(-566.0kJ•mol-1)×-(-75.56kJ•mol-1)×=-1377.22kJ/mol，所以其热化学反应方程式为：5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s) △H=-1377.22kJ/mol；根据△G=△H-T•△S，若这个反应一定能自发进行，因为△H＜0，则反应的△S＞0，故答案为：5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s) △H=-1377.22kJ/mol；＞；

(2)①向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，先发生S2O82-+2I-═2SO42-+I2(慢)，后发生I2+2S2O32-═S4O62-+2I- (快)，反应Ⅱ 的活化能较低，活化分子百分数含量高，只要生成 I2 能很快与 S2O2 -反应被消耗，因此只有当 S2O32 -耗尽时才能看到蓝色，故答案为：Na2S2O3；反应Ⅱ 的活化能较低，活化分子百分数含量高，只要生成 I2 能很快与 S2O2 -反应被消耗，因此只有当 S2O32 -耗尽时才能看到蓝色；

(2)对照实验1和2发现，实验2取的0.20mol•L-1K2S2O8溶液的体积9mL，比实验1少了1mL，说明取的K2S2O8物质的量少，加水1mL，保证了溶液的体积不变，所以在其它条件不变的情况下，探究的是该反应速率与K2S2O8浓度的关系，同样原理对照实验1和3，为保证溶液的体积相同，须加2.0mL水，理由是保证其他条件不变，只改变反应物K2S2O8浓度，从而达到对照实验的目的，故答案为：2.0；保证反应物 K2S2O8 浓度改变，而其他的不变，才能达到实验目的；

③保持其它条件不变，降低温度，反应速率降低，到达溶液颜色由无色变成为蓝色的时间变长；而使用催化剂，能加快化学反应速率，所以到达溶液颜色由无色变成为蓝色的时间变短，但最终状态相同，因此c (S2O82-)～t 的变化曲线示意图为，故答案为：。