Question

已知O₃将I^-氧化成I₂的过程可由以下3个反应组成：①I^-（aq）+O₃（g）=IO^-（aq）+O₂（g）△H₁
②IO^-（aq）H⁺（aq）?HIO（aq）△H₂
③HIO（aq）+I^-（aq）+H⁺（aq）?I₂（aq）+H₂O（l）△H₃
（1）完成总反应的热化学方程式：

（2） 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	反应后pH
第1组	O3+I-	5.2
第2组	O3+I-+Fe2+	5.2	4.1

常温下Fe²⁺、Fe³⁺稀溶液中沉淀pH

	开始沉淀pH	完全沉淀pH
Fe2+	7.6	9.6
Fe3+	2.87	3.87

①第1组实验中，反应后pH       5.2（填“大于、小于、等于”）．
②图1中的A为       ，加入的Fe²⁺会发生反应有利于提高I^-的转化率，从平衡移动的原理解释原因                                               ．
③第2组实验进行18s后，I ^-3 浓度下降，导致下降的直接原因有       
A．pH升高   B．c（I^-）减小  C．不断逸出气态碘  D．c（Fe³⁺）增大
（3） 据图2，计算3～33s内第2组实验中生成I^- 3的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）．

Answer 1

考点：氧化还原反应方程式的配平,反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素

专题：氧化还原反应专题,化学平衡专题

分析：（1）根据题给信息，总反应为O₃氧化I^-生成I₂，将所给的三个反应：①+②+③可得总反应以及△H；
（2）①该反应消耗H⁺，随反应进行c（H⁺）浓度降低，pH升高；
②由于是持续通入O₃，O₃可以将Fe²⁺氧化为Fe³⁺：O₃+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+O₂+H₂O，Fe³⁺氧化I^-：2Fe³⁺+2I^-=I₂+2Fe²⁺，即A是亚铁离子，I^-消耗量增大，转化率增大，与I₂反应的量减少，I₃^-浓度减小；
③根据I₂（aq）+I^-（aq）?I₃^-（aq），使c（I₃^-）急剧减小，说明平衡逆向移动；
（3）根据v=

△c

△t

计算反应速率．

解答： 解：（1）将所给的三个反应：①+②+③可得总反应：2I^-（aq）+O₃（g）+2H⁺（aq）?I₂（aq）+O₂（g）+H₂O（l），△H=△H₁+△H₂+△H₃，
故答案为：2I^-（aq）+O₃（g）+2H⁺（aq）?I₂（aq）+O₂（g）+H₂O（l）△H=△H₁+△H₂+△H₃； 
（2）①该反应消耗H⁺，2I^-+O₃+2H⁺?I₂+O₂+H₂O，随反应进行c（H⁺）浓度降低，pH升高，
故答案为：大于；
②由于是持续通入O₃，O₃可以将Fe²⁺氧化为Fe³⁺：O₃+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+O₂+H₂O，Fe³⁺在pH大于2.87时开始沉淀，消耗了氢氧根，即A是Fe（OH）₃，使得水的电离平衡H₂O?H⁺+OH^- 向右移动，氢离子浓度增加，使总反应平衡向右移动，增加了碘离子转化率，
故答案为：Fe（OH）₃； Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，Fe³⁺在pH大于2.87时开始沉淀，消耗了氢氧根，使得水的电离平衡H₂O?H⁺+OH^- 向右移动，氢离子浓度增加，使总反应平衡向右移动，增加了碘离子转化率；
③c（Fe³⁺）增加，发生反应：2Fe³⁺+2I^-=I₂+2Fe²⁺，消耗I^-，I₂（g）不断生成，都会使I₂（aq）+I^-（aq）?I₃^-（aq）平衡逆向移动，故消耗I^-，I₂（aq）不断生成，都会使c（I₃^-）急剧减小，
故答案为：BC；
（4）3～33s内，v（I₃^-）=

(6.5-3.5)×10-3 mol/L

30s

=1.0×10^-4 mol/（L?s），故答案为：1.0×10^-4 mol/（L?s）．

点评：本题考查了盖斯定律、化学平衡常数，化学平衡的移动以及化学反应速率的计算等知识，题目难度中等．