题目内容

大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I(aq)+O3(g)=IO(aq)+O2(g)ΔH1
②IO(aq)+H(g)=HOI(aq)ΔH2
③HOI(aq)+I(aq)+H(aq)=I2(aq)+H2O(l)ΔH3
总反应的化学方程式为_________________________________,
其反应热ΔH=______________。
(2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I(aq) I3-(aq),其平衡常数表达式为________。
(3)为探究Fe2对O3氧化I反应的影响(反应体系如图1),某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH,结果见图2和下表。

编号
反应物
反应前pH
反应前pH
第1组
O3+I
5.2
11.0
第2组
O3+I+Fe2
5.2
4.1
 
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是______________。
②图1中的A为________。由Fe3生成A的过程能显著提高I的转化率,原因是____________________。
③第2组实验进行18 s后,I3-浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________。
A.c(H)减小
B.c(I)减小
C.I2(g)不断生成
D.c(Fe3)增加
(4)据图2,计算3~18 s内第2组实验中生成I3-的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。

(1)O3(g)+2I(aq)+2H(aq)=O2(g)+I2(aq)+H2O(l) ΔH1+ΔH2+ΔH3
(2)K=
(3)①H被消耗,其浓度降低 ②Fe2 Fe3氧化I生成I2,使I的转化率显著提高 ③BD
(4)反应时间:18 s-3 s=15 s,I3-浓度变化:11.8×10-3mol·L-1-3.5×10-3mol·L-3mol·L-1=8.3×10-3mol·L-1,v(I3-)=≈5.5×10-4mol·(L·s)-1

解析

练习册系列答案
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氮是大气中含量最多的气体,研究氮及其化合物对人类有重要的意义。
(1)合成氨的原理为:N2(g)+3H22NH3 △H=" -" 92.4kJ/mol
①将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,平衡时测得N2为0.1 mol,H2为0.3 mol,NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为      
此温度下该反应的平衡常数K=          
②欲提高H2的转化率,下列措施可行的是           
a.向容器中按原比例再充入原料气
b.向容器中再充入惰性气体
c.改变反应的催化剂
d.液化生成物分离出氨
(2)在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)  2NO2(g) △H<0体系中,各成分浓度随时间的变化如图:

①用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=___________。
②能说明该反应已经达到平衡状态的是_________。
a.v(NO2)=2v(O2)   
b.容器内压强保持不变     
c.v(NO)=2v(O2)  
d.容器内的密度保持不变
③为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_________。
a.及时分离出NO2气体           b.适当升高温度 
c.增大O2的浓度                d.选择高效的催化剂
(3)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g)  ΔH=-1 200 kJ·mol-1对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图像正确的是______(填代号)。

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