Question

2．為探究外界條件對H₂ （g）+I₂ （g）?2HI （g）△H＞0 反應速率的影響，設計下表所示實驗

實驗 編號	實驗目的	溫度/℃	催化劑 質量/g	反應物初始濃度 /10-3mol•L-1
				H2	I2
Ⅰ	為以下實驗作參照	457	0	7	9
Ⅱ		420		7	9
Ⅲ	探究催化劑對該反應速率的影響		10	7	9

（1）完成上表中的空格．
（2）實驗Ⅰ中，I₂的物質的量濃度（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內反應的平均速率ν（I₂）=1×10^-3mol•L^-1•min^-1．
②在給出的坐標圖中畫出實驗Ⅱ、Ⅲ中I₂的物質的量濃度（c）隨時間（t）變化的曲線，并進行必要的標注．
③該同學想用此反應研究壓強對化學平衡移動的影響，請問能否達到實驗目的？請說明原因．不能（填“能”、不能”），原因是該反應前后氣體計量數(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內碘單質的濃度變化計算平均速率ν（I₂）；
②根據(jù)溫度、催化劑對反應速率、化學平衡的影響畫出實驗Ⅱ、Ⅲ中I₂的物質的量濃度（c）隨時間（t）變化的曲線；
③該反應為體積不變的反應，壓強不影響化學平衡，所以無法利用此反應研究壓強對化學平衡的影響．

解答 解：（1）Ⅰ為參照實驗，實驗Ⅱ與Ⅰ中只有反應溫度不同，實驗Ⅱ為探究溫度對反應速率的影響，除溫度外其他與Ⅰ相同，所以催化劑為0；實驗Ⅲ探究催化劑對反應速率的影響，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，即溫度應該為457℃，
故答案為：

實驗 編號	實驗目的	溫度/℃	催化劑 質量/g	反應物初始濃度 /10-3mol•L-1
				H2	I2
Ⅰ
Ⅱ	探究溫度對該反應速率的影響		0
Ⅲ		457

（2）①根據(jù)圖象可知，0-5min內碘單質的濃度變化為：（9-4）×10^-3mol/L=5×10^-3mol/L，
在0～5min內反應的平均速率ν（I₂）=$\frac{5×1{0}^{-3}mol•{L}^{-1}}{5min}$=1×10^-3mol•L^-1•min^-1，
故答案為：1×10^-3mol•L^-1•min^-1；
②實驗Ⅱ的溫度低于實驗Ⅰ，所以反應速率較小，圖象中碘單質濃度變小小于反應Ⅰ；該反應為放熱反應，反應Ⅱ溫度低，達到平衡時反應Ⅱ中碘單質的濃度小于反應Ⅰ；實驗Ⅲ中使用了催化劑，與反應Ⅰ、Ⅱ相比，反應速率最快，催化劑不影響平衡，所以達到平衡時，碘單質的濃度與反應Ⅰ的相同，據(jù)此畫出的圖象為，
故答案為：
；
③由于該可逆反應中，反應方程式兩邊氣體的體積不變，所以壓強不影響化學平衡，不能利用此反應探究壓強對化學平衡的影響，
故答案為：不能；該反應前后氣體計量數(shù)相等，平衡不受壓強的影響．

點評 本題考查了探究溫度、催化劑對化學反應速率的影響，題目難度中等，注意明確溫度、壓強、催化劑等化學反應速率的因素，其中試題（2）②為難點，注意掌握正確的解決方法．