Question

【题目】大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。某科学小组进行O3与含I－溶液反应相关研究。

（1）O3将I－氧化生成I2的过程由3步反应组成：

①I－(aq)＋O3(g)IO－(aq)＋O2(g) ΔH1

②IO－(aq)＋H＋(aq)HIO(aq) ΔH2

③HIO(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l) ΔH3

用热化学方程式表示O3氧化I－生成I2的反应___。

（2）O3在水中易分解，在一定条件下，O3的浓度减少一半时所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.0216mol·L－1。

pH t/min T/℃	3.0	4.0	5.0	6.0
20	301	231	169	58
30	158	108	48	15
50	31	35	15	7

①在30℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为___mol·L－1·min－1。

②pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是____。

③根据表中数据，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为___(填字母)。

a.40℃、pH＝3.0 b.10℃、pH＝4.0 c.30℃、pH＝7.0

Answer 1

【答案】O3(g)+2I－(aq)+2H＋(aq)=I2(aq)+H2O(l)+O2(g) △H=△H1+△H2+△H3 1.00×10-4 OH－ bac

【解析】

（1）反应为O3氧化I－生成I2，根据盖斯定律①+②+③可得总反应以及△H；

（2）①根据υ=△c÷△t计算；

②pH增大，则OH－浓度增大；

③根据表中数据判断pH和温度对分解速率的影响；

（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 ；

（2）①υ=△c÷△t=0.0108mol·L－1÷108min=1.00×10-4mol/（L·min）；

②pH增大，则OH－浓度增大，pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是OH－；

③由表中数据可知，40°C、pH=3.0时，所需时间在31min～158min之间；

10°C、pH=4.0时，所需时间＞231min；

30°C、pH=7.0时，所需时间＜15min，则分解速率依次增大的顺序为b、a、c。