Question

【題目】大氣中的部分碘源于O3對海水中I－的氧化。某科學小組進行O3與含I－溶液反應相關研究。

（1）O3將I－氧化生成I2的過程由3步反應組成：

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

用熱化學方程式表示O3氧化I－生成I2的反應___。

（2）O3在水中易分解，在一定條件下，O3的濃度減少一半時所需的時間(t)如下表所示。已知：O3的起始濃度為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條件下，O3的分解速率為___mol·L－1·min－1。

②pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是____。

③根據表中數據，推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序為___(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）反應為O3氧化I－生成I2，根據蓋斯定律①+②+③可得總反應以及△H；

（2）①根據υ=△c÷△t計算；

②pH增大，則OH－濃度增大；

③根據表中數據判斷pH和溫度對分解速率的影響；

（1）將所給的三個反應：①+②+③可得總反應：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，則OH－濃度增大，pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是OH－；

③由表中數據可知，40°C、pH=3.0時，所需時間在31min～158min之間；

10°C、pH=4.0時，所需時間＞231min；

30°C、pH=7.0時，所需時間＜15min，則分解速率依次增大的順序為b、a、c。