大氣中的部分碘源于O3對(duì)海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究. 
(1)O3將I-氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成:
①I-(aq)+ O3(g)= IO-(aq)+O2(g)△H1
②IO-(aq)+H+(aq) HOI(aq) △H2
③HOI(aq) + I-(aq) + H+(aq) I2(aq) + H2O(l)  △H3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為__       ____,其反應(yīng)△H=___    ___
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡:I2(aq) + I-(aq) I3-(aq),其平衡常數(shù)表達(dá)式為_______.
(3)為探究Fe2+ 對(duì)O3氧化I-反應(yīng)的影響(反應(yīng)體如左圖),某研究小組測(cè)定兩組實(shí)驗(yàn)中I3-濃度和體系pH,結(jié)果見右圖和下表。
    

①第1組實(shí)驗(yàn)中,導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是_______。
②圖13中的A為__  ___,由Fe3+生成A的過程能顯著提高Ⅰ-的轉(zhuǎn)化率,原因是               
③第2組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行18s后,I3-濃度下降。導(dǎo)致下降的直接原因有(雙選)______。
A.c(H+)減小B.c(I-)減小C.I2(g)不斷生成D.c(Fe3+)增加
(4)據(jù)圖14,計(jì)算3-18s內(nèi)第2組實(shí)驗(yàn)中生成I3-的平均反應(yīng)速率(寫出計(jì)算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(1) O3+2Ⅰ+2H+=Ⅰ2+ O2+ H2O,△H=△H1+△H2+△H3。
(2)
(3)①反應(yīng)過程中消耗氫離子,溶液酸性減弱,pH增大,水電離出氫離子參與反應(yīng)破壞水的電離平衡,氫氧根濃度增大,溶液呈堿性,pH增大;
②Fe2+,因?yàn)镕e3+可以將I直接氧化成I2,使溶液中c(I2)增大,促使I2(aq)+I(aq)I3(aq)的平衡右移,消耗的c(I)增多,提高Ⅰ-的轉(zhuǎn)化率。
③BC
(4)(計(jì)算過程略)5.5×10—4 mol/L·s

試題分析:(1)①②③3步反應(yīng)的方程式相加可得總方程式:O3+2Ⅰ+2H+=Ⅰ2+ O2+ H2O;根據(jù)蓋斯定律可得:△H=△H1+△H2+△H3。
(2)根據(jù)平衡常數(shù)的定義可得I2(aq) + I-(aq) I3-(aq),平衡常數(shù)表達(dá)式為
(3)①第1組實(shí)驗(yàn)中,O3氧化I?的離子方程式為:O3+2Ⅰ+2H+=Ⅰ2+ O2+ H2O,反應(yīng)過程中消耗氫離子,溶液酸性減弱,pH增大,水電離出氫離子參與反應(yīng)破壞水的電離平衡,氫氧根濃度增大,溶液呈堿性,pH增大。
②因?yàn)镕e3+的氧化性大于I2,F(xiàn)e3+可以將I直接氧化成I2發(fā)生反應(yīng):2Fe3++2I==2Fe2++I2,所以A為Fe2+,因?yàn)樵摲磻?yīng)生成了I2,使溶液中c(I2)增大,進(jìn)而使I2(aq)+I(aq) I3(aq)的平衡右移,二者導(dǎo)致消耗的c(I)增多,所以I?的轉(zhuǎn)化率增大。
③對(duì)比表格中第1、2組實(shí)驗(yàn)前后pH可得,第1組pH增大,c(H+)減小,圖中第1組實(shí)驗(yàn)所得I3濃度曲線先略為增大后幾乎不變,第2組pH減小,c(H+)增大,圖中第2組實(shí)驗(yàn)所得I3濃度曲線先顯著增大后逐漸減小至無,根據(jù)上述分析可得,若c(H+)減小,I3濃度不會(huì)下降,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若c(I)減小,則反應(yīng)③HOI(aq)+I(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)的平衡左移,c(I2)也減小,導(dǎo)致I2(aq)+I(aq) I3(aq)的平衡左移,所以I3濃度下降,B項(xiàng)正確;若I2(g)不斷生成,導(dǎo)致I2(aq)減小,使 I2(aq)+I(aq)I3(aq)的平衡左移,則I3濃度下降,C項(xiàng)正確;若c(Fe3+)增加,F(xiàn)e3+將I氧化成I2,則溶液中c(I2)增大,而海水中c(I)略為減小或忽略不計(jì),導(dǎo)致I2(aq)+I(aq)I3(aq)的平衡右移,I3濃度增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
④讀圖14,3~18s內(nèi)第2組實(shí)驗(yàn)中I3濃度由 3.5×10-3mol/L增加到11.8×10-3mol/L,則生成I3的平均反應(yīng)速率v(I3)==≈5.5×10-4mol/(L?s),
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列說法或表示方法不正確的是( 。
A.燃料的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)
B.綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí),能把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.分子的熱穩(wěn)定性主要取決于分子內(nèi)化學(xué)鍵的鍵能大小,與分子間作用力無關(guān)
D.已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1,則說明相同條件下,在密閉容器中,1molN2和3molH2混合充分反應(yīng)后放熱92.4kJ

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(16分)
用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可以提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù),反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。
①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) △H1=-47.3kJ/mol
②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2=+210.5kJ/mol
③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) △H3=-86.2kJ/mol
(1)反應(yīng)2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=       (用△H1△H2△H3表示)。
(2)反應(yīng)①~③的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線見圖18.結(jié)合各反應(yīng)的△H,歸納lgK~T曲線變化規(guī)律:

a)                                  
b)                                   
(3)向盛有CaSO4的真空恒容容器中充入CO,反應(yīng)①于900 ºC達(dá)到平衡,c平衡(CO)=8.0×10-5mol·L-1,計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率(忽略副反應(yīng),結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(4)為減少副產(chǎn)物,獲得更純凈的CO2,可在初始燃料中適量加入       。
(5)以反應(yīng)①中生成的CaS為原料,在一定條件下經(jīng)原子利用率100%的高溫反應(yīng),可再生成CaSO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為       ;在一定條件下CO2可與對(duì)二甲苯反應(yīng),在其苯環(huán)上引入一個(gè)羧基,產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為       

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

(14分)用氮化硅陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g),在溫度T0下的2 L密閉容器中,加入0.30 mol SiC14, 0.20 mol N2. 0.36 mol H2進(jìn)行上述反應(yīng),2min后達(dá)到平衡,測(cè)得固體的質(zhì)量增加了2.80 g
(1) SiCl4的平均反應(yīng)速率為___
(2)平衡后,若改變溫度,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是
A.該反應(yīng)在任何溫度下可自發(fā)進(jìn)行
B.若混合氣體的總質(zhì)量不變,表明上述反應(yīng)己達(dá)到平衡狀態(tài)
C.其他條件不變,增大Si3N4的物質(zhì)的量,平衡向左移動(dòng)
D.按3:2:6的物質(zhì)的量比增加反應(yīng)物,SiC14(g)的轉(zhuǎn)化率降低
(3)下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù),其他條件相同時(shí),在___(填"T1”、“T2”.,“T3”)溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間最長:

假設(shè)溫度為T1時(shí)向該反應(yīng)容器中同時(shí)加入。(SiC14) =0.3 mol/L,c(H2) =0.3 mol/L,,c(N2) =
x mol/L, c (HCl) =0.3 mol/L和足量Si3N4 (s),若要使平衡建立的過程中HCl濃度減小,x的取值
范圍為___
(4)該反應(yīng)的原子利用率為____
(5)工業(yè)上制備SiCl4的反應(yīng)過程如下:

寫出二氧化硅、焦炭與Cl 2在高溫下反應(yīng)生成氣態(tài)SiC14和一氧化碳的熱化學(xué)方程式_____

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)說法正確的是
A.放熱反應(yīng)在任何條件都能自發(fā)進(jìn)行
B.應(yīng)用蓋斯定律,可計(jì)算某些難以直接測(cè)量的反應(yīng)焓變
C.在鐵制品上鍍銅時(shí),鍍件為陽極,銅鹽為電鍍液
D.電解精煉銅時(shí),外電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA個(gè)時(shí),陽極銅質(zhì)量減少64g

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

甲醇是一種用途廣泛的化工原料。
(1)工業(yè)上常用下列兩種反應(yīng)制備甲醇:
①CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)               ΔH1= -90.1KJ/mol       
②CO2(g)+ 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(l)  ΔH2  
已知:CO(g)+ H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g)     ΔH3=-41.1 KJ/mol    ③
H2O (l) =H2O (g)                     ΔH4=+44.0KJ/mol     ④
則ΔH2         
(2)實(shí)驗(yàn)室模擬用CO和H2反應(yīng)來制甲醇。在250℃下,將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中,各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(mol?L-1)變化如下表所示:(前6min沒有改變條件)
 
2min
4min
6min
8min

CO
0.07
0.06
0.06
0.05

H2
x
0.12
0.12
0.2

CH3OH
0.03
0.04
0.04
0.05

 
①x=                     。
②250℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為:                            (不必化簡)。
③若6min~8min只改變了某一條件,所改變的條件是                        。
④第8min時(shí),該反應(yīng)是不是達(dá)到平衡狀態(tài)       。(填“是”或“不是”)
⑤該合成反應(yīng)的溫度一般控制在240~270℃,選擇此溫度的原因是:Ⅰ.此溫度下的催化劑活性高;Ⅱ.          。
(3)電解甲醇水溶液制氫的優(yōu)點(diǎn)是需要的電壓低,而且制得的氫氣比電解相同物質(zhì)的量的水多。寫出電解甲醇水溶液的反應(yīng)式為:陽極:                    。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在25 ℃、101 kPa時(shí),CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃燒熱分別是-890.3 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-393.5 kJ·mol-1,則CH4(g)—→C(s)+2H2(g)的ΔH是
A.-74.8 kJ·mol-1B.+74.8 kJ·mol-1
C.-211.0 kJ·mol-1D.+211.0 kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請(qǐng)回答下列問題:
(1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關(guān)反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+260 kJ·mol-1
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ΔH=-566 kJ·mol1
則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為_______________________________
(2)如下圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。

①a處應(yīng)通入________(填“CH4”或“O2”),b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是______________________________
②電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”,下同),裝置Ⅱ中Cu2的物質(zhì)的量濃度________;
③電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH以外還含有________(忽略水解);
④在此過程中若完全反應(yīng),裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化12.8 g,則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

2012年11月16日,5名男孩被發(fā)現(xiàn)死于貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)街頭垃圾箱內(nèi),經(jīng)當(dāng)?shù)毓膊块T初步調(diào)查,5名男孩是因在垃圾箱內(nèi)生火取暖導(dǎo)致CO中毒而死亡。
(1)CO中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應(yīng)生成碳氧血紅蛋白,反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為CO+HbO2O2+HbCO,實(shí)驗(yàn)表明,c(HbCO)即使只有c(HbO2)的 ,也可造成人的智力損傷。已知t ℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=200,吸入肺部O2的濃度約為1.0×10-2 mol·L-1,若使c(HbCO)小于c(HbO2)的,則吸入肺部CO的濃度不能超過______mol·L-1。
(2)有如下三個(gè)與CO相關(guān)的反應(yīng):
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=Q1,平衡常數(shù)K1
Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH=Q2,平衡常數(shù)為K2
H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=Q3,平衡常數(shù)為K3
在不同的溫度下K1、K2、K3的數(shù)值如下:
T/℃
K1
K2
K3
700
1.47
2.38
0.62
900
2.15
1.67
 
 
請(qǐng)回答下列問題:
①Q(mào)1、Q2、Q3的關(guān)系式:Q3=________。
②K1、K2、K3的關(guān)系式:K3=________,根據(jù)此關(guān)系式可計(jì)算出上表中900 ℃時(shí),K3的數(shù)值為________(精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)?蛇M(jìn)一步推斷反應(yīng)H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)為________(填“放”或“吸”)熱反應(yīng),Q3________0(填“>”、“<”或“=”)。③改變條件使可逆反應(yīng)H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)已經(jīng)建立的平衡逆向移動(dòng),可采取的措施有________。
A.縮小容器體積      B.降低溫度
C.使用催化劑   D.設(shè)法增加H2O(g)的量
E.升高溫度
(3)在一定條件下,使CO和O2的混合氣體13 g充分反應(yīng),所得混合氣體在常溫下與足量的Na2O2固體反應(yīng),結(jié)果固體增重7 g,則原混合氣體中CO的質(zhì)量是________g。

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