大氣中的部分碘源于O3對海水中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) ΔH1
②IO(aq)+H(aq)HOI(aq) ΔH2
③HOI(aq)+I(xiàn)(aq)+H(aq)I2(aq)+H2O(l) ΔH3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________,其反應(yīng)熱ΔH=________。
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡:I2(aq)+I(xiàn)(aq)I3(aq),其平衡常數(shù)表達(dá)式為________。
(3) 為探究Fe2對O3氧化I反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如上圖),某研究小組測定兩組實(shí)驗(yàn)中I3濃度和體系pH,結(jié)果見下圖和下表。

編號
反應(yīng)物
反應(yīng)前pH
反應(yīng)后pH
第1組
O3+I(xiàn)
5.2
11.0
第2組
O3+I(xiàn)+Fe2
5.2
4.1
 

圖2
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1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18 s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2,計(jì)算3~18 s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)2I(aq)+O3(g)+2H(aq)=I2(aq)+O2(g)+H2O(l) ΔH1+ΔH2+ΔH3 (2)K= (3)①溶液中H被消耗,生成H2O,溶液pH上升、贔e(OH)3 Fe3形成Fe(OH)3過程中消耗OH,使溶液中c(H)上升,促進(jìn)I轉(zhuǎn)化 ③BC
(4)t=3 s時(shí),c(I3)=3.5×10-3 mol·L-1,t=18 s時(shí),c(I3)=11.8×10-3 mol·L-1,v(I3)==5.5×10-4 mol/(L·s)

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)宇宙飛船上的氫氧燃料電池,其電池反應(yīng)為:2H2+O2=2H2O,試寫出電解質(zhì)溶液若為鹽酸時(shí)的正極反應(yīng)式:______________。
(2)已知4 g甲烷氣體充分燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時(shí),放出Q kJ的熱量。寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:______________________。
(3)已知下列熱化學(xué)方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-Q1 kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-Q2 kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=-Q3 kJ/mol
利用蓋斯定律計(jì)算:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)的焓變ΔH=________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

甲醇可作為燃料電池的原料。通過下列反應(yīng)可以制備甲醇:CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) △H=-90.8 kJ·mol-1 在一容積可變的密閉容器中充入10 mol CO 和20 molH2,CO 的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(qiáng)(P)的變化如圖所示,當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)A 時(shí),容器的體積為20 L。

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為     。
(2)如反應(yīng)開始時(shí)仍充入10mol CO 和20mol H2
則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積V(B)=        L。
(3)關(guān)于反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的描述正確的是  (填字母)。
A.CO的含量保持不變
B.容器中CH3OH濃度與CO濃度相等
C.2V(CH3OH)=V(H2
D.容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
(4)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),按照相同的物質(zhì)的量 投料,測得CO在 不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是     。

A.溫度:T1 < T2 <T3
B.正反應(yīng)速率:ν(a)>ν(c); ν(b)>ν(d)
C.平衡常數(shù): K(a) ="K(c)" ; K(b) >K(d)
D.平均摩爾質(zhì)量:M(a)<M(c); M(b)>M(d)
(5)已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=" +" 41.3 kJ·mol-1,試寫出由 CO2和H2制取甲醇的熱化學(xué)方程式     。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)在固定容積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=—92.4kJ/mol,
其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:

T/K
298
398
498
平衡常數(shù)K
4.1×106
K1
K2
 
試判斷K1       K2(填寫“>” “ =”或“<”)。
(2)用2mol N2和3mol H2合成氨,三容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變,在其它條件相同的情況下,實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)均進(jìn)行到t min時(shí)N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖所示,此時(shí)甲、乙、丙三個(gè)容器中一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是        ,都達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),N2轉(zhuǎn)化率最低的是   

(3)NH3與CO2在120oC,催化劑作用下可以合成反應(yīng)生成尿素:CO2 +2NH3(NH22CO +H2O
在密閉反應(yīng)容器中,混合氣體中NH3的含量變化關(guān)系如圖所示

(該條件下尿素為固體)。則A點(diǎn)的正反應(yīng)/速率(CO2      B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率(CO2)(填寫“>”“=”或“<”),NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為____         
(4)已知下列熱化學(xué)方程式:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)   △H = -571.6kJ/mol
N2(g)+O2(g)2NO(g)    △H =+180kJ/mol
請寫出用NH3還原NO的熱化學(xué)方程式_                 
(5)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____     ?茖W(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成氨氣-氧氣燃料電池,則通人氨氣的電極是        (填“正極”或“負(fù)極”),在堿性條件下,通人氨氣的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為                                  。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)如圖表示金剛石、石墨在相關(guān)反應(yīng)過程中的能量變化關(guān)系。
寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式                    。

(2)已知:Ti(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)ΔH="-804.2" kJ/mol
2Na(s)+Cl2(g)="2NaCl(s)" ΔH="-882.0" kJ/mol
Na(s)="Na(l)" ΔH="+2.6" kJ/mol
則TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH=   kJ/mol。
(3)已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH="-a" kJ/mol
②CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH="-b" kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-c" kJ/mol則:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的ΔH=    kJ/mol。
(4)工業(yè)上在催化劑作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),下圖表示反應(yīng)過程中能量的變化情況。

在圖中,曲線   (填“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應(yīng)屬于   (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)由磷灰石[主要成分Ca5(PO43F]在高溫下制備黃磷(P4)的熱化學(xué)方程式為:4Ca5(PO43F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ΔH
①上述反應(yīng)中,副產(chǎn)物礦渣可用來________。
②已知相同條件下:
4Ca5(PO43F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO42(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) ΔH1
2Ca3(PO42(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) ΔH2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ΔH3
用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH=____________。
(2)(江蘇)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知:
①Cu(s)+2H(aq)=Cu2(aq)+H2(g)ΔH1=+64.39 kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH2=-196.46 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2和H2O的熱化學(xué)方程式為_________________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

大氣中的部分碘源于O3對海水中Iˉ的氧化。將O3持續(xù)通入NaI酸性溶液溶液中進(jìn)行模擬研究。

(1)O3將Iˉ氧化成I2的過程可發(fā)生如下反應(yīng):
①Iˉ(aq)+ O3(g)= IOˉ(aq) +O2(g)△H1
②IOˉ(aq)+H+(aq) HOI(aq)  △H2
③HOI(aq) + Iˉ(aq) + H+(aq) I2(aq) + H2O(l) △H3
④O3(g)+2Iˉ(aq)+2H+(aq)= I2(aq) + O2(g)+ H2O(l) △H4
則△H3與△H1、△H2、△H4之間的關(guān)系是:△H=      
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡: I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq)其平衡常數(shù)表達(dá)式為     。在反應(yīng)的整個(gè)過程中I3ˉ物質(zhì)的量濃度變化情況是     
(3)為探究溫度對I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq) △H反應(yīng)的影響。在某溫度T1下,將一定量的0.2 mol·L-1NaI酸性溶液置于密閉容器中,并充入一定量的O3(g)(O3氣體不足,不考慮生成物O2與 Iˉ反應(yīng)),在t時(shí)刻,測得容器中I2(g)的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其它初始實(shí)驗(yàn)條件不變,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),經(jīng)過相同時(shí)間測得I2(g)濃度,得到趨勢圖(見圖一)。則:

①若在T3時(shí),容器中無O3, T4~T5溫度區(qū)間容器內(nèi)I2(g)濃度呈現(xiàn)如圖一所示的變化趨勢,則△H5     0(填>、=或<);該條件下在溫度為T4時(shí),溶液中Iˉ濃度隨時(shí)間變化的趨勢曲線如圖二所示。在t2時(shí),將該反應(yīng)體系溫度上升到T5,并維持該溫度。請?jiān)趫D2中畫出t2時(shí)刻后溶液中 Iˉ濃度變化總趨勢曲線。
②若在T3時(shí),容器中還有O3,則T1~T2溫度區(qū)間容器內(nèi)I2(g)濃度呈現(xiàn)如圖一所示的變化趨勢,其可能的原因是     。(任寫一點(diǎn))
(4)利用反應(yīng)④和圖2的信息,計(jì)算0-t1時(shí)間段內(nèi)用I2(aq)表示的化學(xué)反應(yīng)速率     

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,“節(jié)能減排”,減少全球溫室氣體排放,研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)如圖是在101 kPa、298 K條件下1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成1 mol CO2和1 mol NO過程中能量變化示意圖。

已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH="+179.5" kJ/mol
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH="-112.3" kJ/mol
則在298 K時(shí),反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH=   。 

(2)將0.20 mol NO2和0.10 mol CO 充入一個(gè)容積恒定為1 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),在不同條件下,反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的濃度變化狀況如圖所示。
①下列說法正確的是    (填序號)。 
a.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化說明該反應(yīng)達(dá)到平衡
b.當(dāng)向容器中再充入0.20 mol NO時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動,K值增大
c.升高溫度后,K值減小,NO2的轉(zhuǎn)化率減小
d.向該容器內(nèi)充入He氣,反應(yīng)物的體積減小,濃度增大,所以反應(yīng)速率增大
②計(jì)算產(chǎn)物NO2在0~2 min時(shí)平均反應(yīng)速率v(NO2)=    mol/(L·min)。 
③第4 min時(shí)改變的反應(yīng)條件為    (填“升溫”或“降溫”)。 
④計(jì)算反應(yīng)在第6 min時(shí)的平衡常數(shù)K=    。若保持溫度不變,此時(shí)再向容器中充入CO、NO各0.060 mol,平衡將    移動(填“正向”、“逆向”或“不”)。 

(3)有學(xué)者想以如圖所示裝置用原電池原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。其負(fù)極的反應(yīng)式為                                                          ,當(dāng)有0.25 mol SO2被吸收,則通過質(zhì)子(H+)交換膜的H+的物質(zhì)的量為     。
(4)CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO3反應(yīng),CaCO3是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10-9,F(xiàn)將2×10-4 mol/L的Na2CO3溶液與一定濃度的CaCl2溶液等體積混合生成沉淀,計(jì)算應(yīng)加入CaCl2溶液的最小濃度為    

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科目:高中化學(xué) 來源: 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·mol1
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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