Question

12．I．某溫度下，在2L容器中3種物質間進行反應，X、Y、Z的物質的量隨時間的變化曲線如圖．反應在t₁min時到達平衡，依圖所示：
（1）該反應的化學方程式是2X3Y+Z．
（2）若上述反應中X、Y、Z分別為NH₃、H₂、N₂，且已知1mol氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46kJ的熱量，則至t₁min時，該反應吸收的熱量為：36.8kJ；在此t₁min時間內(nèi)，用H₂表示反應的平均速率v（H₂）=$\frac{0.6}{{t}_{1}}$mol•L^-1•min^-1．
II．亞硫酸鈉和碘酸鉀在酸性溶液里反應的化學方程式是：Na₂SO₃+KIO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+K₂SO₄+I₂+H₂O，該反應過程和機理較復雜，一般認為分為以下幾步：
①IO₃^-+SO₃^2-→IO₂^-+SO₄^2-（慢）     ②IO₂^-+SO₃^2-→IO^-+SO₄^2-（快）
③5I^-+6H⁺+IO₃^-→3I₂+3H₂O（快）  ④I₂+SO₃^2-+H₂O→2I^-+SO₄^2-+2H₂（快）
（1）根據(jù)上述條件推測，此反應的總的反應速率由第①步反應決定．
（2）若預先加入淀粉溶液，由題述看必在SO₃^2-離子消耗完時，才會有使淀粉變藍的現(xiàn)象產(chǎn)生．

Answer 1

分析 I．（1）由圖象可以看出，反應中X的物質的量減小，Y、Z的物質的量增多，則X為反應物，Y、Z為生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.8mol：1.2mol：0.4mol=2：3：1，由化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比確定方程式；
（2）已知1mol氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46kJ的熱量，t₁min時，消耗NH₃的物質的量為0.8mol，反應中能量變化與物質的量成正比；
結合v=$\frac{△c}{△t}$計算氫氣的反應速率；
II．（1）整個反應速率由慢反應決定；
（2）SO₃^2-的還原性大于I^-，可被I₂氧化，故需消耗完SO₃^2-，才會生成I₂．

解答 解：I．（1）由圖象可以看出，反應中X的物質的量減小，Y、Z的物質的量增多，則X為反應物，Y、Z為生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.8mol：1.2mol：0.4mol=2：3：1，t₁min時反應達到平衡，由化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，則反應的化學方程式為2X3Y+Z，
故答案為：2X3Y+Z；
（2）t₁min時，消耗NH₃的物質的量為0.8mol，則吸收的能量為0.8mol×46kJ/mol=36.8kJ，
H₂的反應曲線為Y，則在此t₁min時間內(nèi)，用H₂表示反應的平均速率v（H₂）=$\frac{\frac{1.2mol}{2L}}{{t}_{1}min}$=$\frac{0.6}{{t}_{1}}$mol•L^-1•min^-1，
故答案為：36.8kJ；$\frac{0.6}{{t}_{1}}$mol•L^-1•min^-1；
II．（1）由慢反應決定整個反應過程的速率，故反應速率由①步反應決定，故答案為：①；
（2）由反應④可知，SO₃^2-的還原性大于I^-，可被I₂氧化，故需消耗完SO₃^2-，才會生成I₂，才會有溶液變藍的現(xiàn)象產(chǎn)生，故答案為：SO₃^2-．

點評 本題考查物質的量隨時間的變化曲線，為高頻考點，把握圖中物質的量的變化、反應速率與化學計量數(shù)的關系、反應速率影響因素等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意慢反應決定整個反應的反應速率，題目難度不大．