Question

已知O₃將I^-氧化成I₂的過程可由以下3個反應(yīng)組成：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）完成總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

（2） 為探究Fe²⁺對O₃氧化I^-反應(yīng)的影響（反應(yīng)體系如圖1），某研究小組測定兩組實驗中I₃^-濃度和體系pH，結(jié)果見圖2和下表

編號	反應(yīng)物	反應(yīng)前pH	反應(yīng)后pH
第1組	O3+I-	5.2
第2組	O3+I-+Fe2+	5.2	4.1

常溫下Fe²⁺、Fe³⁺稀溶液中沉淀pH

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

①第1組實驗中，反應(yīng)后pH       5.2（填“大于、小于、等于”）．
②圖1中的A為       ，加入的Fe²⁺會發(fā)生反應(yīng)有利于提高I^-的轉(zhuǎn)化率，從平衡移動的原理解釋原因                                               ．
③第2組實驗進行18s后，I ^-3 濃度下降，導(dǎo)致下降的直接原因有       
A．pH升高   B．c（I^-）減小  C．不斷逸出氣態(tài)碘  D．c（Fe³⁺）增大
（3） 據(jù)圖2，計算3～33s內(nèi)第2組實驗中生成I^- 3的平均反應(yīng)速率（寫出計算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng)方程式的配平,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡的影響因素

專題：氧化還原反應(yīng)專題,化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)題給信息，總反應(yīng)為O₃氧化I^-生成I₂，將所給的三個反應(yīng)：①+②+③可得總反應(yīng)以及△H；
（2）①該反應(yīng)消耗H⁺，隨反應(yīng)進行c（H⁺）濃度降低，pH升高；
②由于是持續(xù)通入O₃，O₃可以將Fe²⁺氧化為Fe³⁺：O₃+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+O₂+H₂O，F(xiàn)e³⁺氧化I^-：2Fe³⁺+2I^-=I₂+2Fe²⁺，即A是亞鐵離子，I^-消耗量增大，轉(zhuǎn)化率增大，與I₂反應(yīng)的量減少，I₃^-濃度減�。�
③根據(jù)I₂（aq）+I^-（aq）?I₃^-（aq），使c（I₃^-）急劇減小，說明平衡逆向移動；
（3）根據(jù)v=

△c

△t

計算反應(yīng)速率．

解答： 解：（1）將所給的三個反應(yīng)：①+②+③可得總反應(yīng)：2I^-（aq）+O₃（g）+2H⁺（aq）?I₂（aq）+O₂（g）+H₂O（l），△H=△H₁+△H₂+△H₃，
故答案為：2I^-（aq）+O₃（g）+2H⁺（aq）?I₂（aq）+O₂（g）+H₂O（l）△H=△H₁+△H₂+△H₃； 
（2）①該反應(yīng)消耗H⁺，2I^-+O₃+2H⁺?I₂+O₂+H₂O，隨反應(yīng)進行c（H⁺）濃度降低，pH升高，
故答案為：大于；
②由于是持續(xù)通入O₃，O₃可以將Fe²⁺氧化為Fe³⁺：O₃+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+O₂+H₂O，F(xiàn)e³⁺在pH大于2.87時開始沉淀，消耗了氫氧根，即A是Fe（OH）₃，使得水的電離平衡H₂O?H⁺+OH^- 向右移動，氫離子濃度增加，使總反應(yīng)平衡向右移動，增加了碘離子轉(zhuǎn)化率，
故答案為：Fe（OH）₃； Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺在pH大于2.87時開始沉淀，消耗了氫氧根，使得水的電離平衡H₂O?H⁺+OH^- 向右移動，氫離子濃度增加，使總反應(yīng)平衡向右移動，增加了碘離子轉(zhuǎn)化率；
③c（Fe³⁺）增加，發(fā)生反應(yīng)：2Fe³⁺+2I^-=I₂+2Fe²⁺，消耗I^-，I₂（g）不斷生成，都會使I₂（aq）+I^-（aq）?I₃^-（aq）平衡逆向移動，故消耗I^-，I₂（aq）不斷生成，都會使c（I₃^-）急劇減小，
故答案為：BC；
（4）3～33s內(nèi)，v（I₃^-）=

(6.5-3.5)×10-3 mol/L

30s

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

點評：本題考查了蓋斯定律、化學(xué)平衡常數(shù)，化學(xué)平衡的移動以及化學(xué)反應(yīng)速率的計算等知識，題目難度中等．