Question

(1)10 min～20 min以v(CO₂)表示的反應速率為________ mol·L^－1·s^－1。

(2) 在10min和40min這兩個時間分別改變了一個條件，則10min時改變的條件可能是________（填選項字母）。

A．升高溫度             B．降低溫度              C．加入催化劑  

D．增加N₂的濃度         E．減小NO的濃度         F．減小CO₂的濃度

(3) 一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉化率________(填“增大”、“不變”或“減小”)。

Ⅱ臭氧是一種在生產(chǎn)生活中有著廣泛運用的化學物質(zhì)，可以用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。目前常用的人工制備臭氧的方法有：電暈放電法、電化學法、紫外線法等。其中電化學法因其設備簡易，使用維修簡單、安全，生成臭氧成分純凈等特點而得到廣泛運用。某課外小組運用下圖裝置以PbO₂做陽極，Pt電極為陰極電解飽和K₂SO₄溶液制備O₃ ，并采用碘量法測定臭氧的產(chǎn)率。（已知電解時在陽極可能有生成O₂的副反應發(fā)生，碘量法測定的過程中不考慮O₂和KI反應 ）

實驗過程如下：

①按上圖連接好裝置，檢查氣密性后接通電源開始進行反應。

②電解的過程中以1.5L/min的速率鼓入N₂ ，使產(chǎn)生的O₃能夠完全被KI溶液吸收，反應后有O₂生成（不考慮該過程中溶液體積變化）。

③電解20 min后，通過量筒測得右室中產(chǎn)生的氣體體積為224 ml（已轉化為標準狀況）。

④將充分吸收了O₃的300ml KI溶液取出30.00 ml，加入2滴0.1mol/L的淀粉溶液作指示劑，用0.01mol/L的Na₂S₂O₃溶液進行滴定。測得消耗Na₂S₂O₃溶液的體積為31.00ml。（已知反應的化學方程式為：I₂ + 2Na₂S₂O₃ = Na₂S₄O₆ + 2NaI ）

（1）右室產(chǎn)生的氣體為          （填化學式），寫出左室發(fā)生的電極反應方程式                    。

（2）寫出KI溶液吸收O₃的化學方程式                                   。

（3）該實驗過程中鼓入N₂的速率不能過快，若鼓入太快測定出臭氧的產(chǎn)率將偏      （填“大”或“小”），根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)，該裝置產(chǎn)生臭氧的產(chǎn)率為            。

Answer 1

答案　Ⅰ(1) 0.33 mol·L^－1·s^－1   (2) AC  (3) 不變 

Ⅱ(1)H₂     3H₂O - 6e = O₃ + 6H⁺     (2)O₃ + 2KI +H₂O = O₂ + I₂ + 2KOH   (3)偏小  46.5%

解析Ⅰ(1) 10 min～20 min這段時間CO₂的物質(zhì)的量變量為0.11mol ，但是要注意題目要求的速率單位為mol·L^－1·s^－1，所以計算得0.33 mol·L^－1·s^－1

（2) 10 min～20 min這一段，還沒有建立平衡，但是化學反應速率加快，可能由升高溫度、加入催化劑或增大反應物濃度造成，但是根據(jù)數(shù)據(jù)可知，不應該為增大反應物濃度，所以AC兩個原因可選。

（3) 由于壓強對反應平衡無影響，加入NO相當于等比加入兩種產(chǎn)物，所以只會影響反應的速率，而對化學平衡無影響，所以NO 的轉化率不會發(fā)生改變。

Ⅱ（1)由圖和提示可知，右室為陰極室，電解飽和K₂SO₄溶液陰極應該為H⁺放電，所以在陰極室應該產(chǎn)生H₂ 。

陽極產(chǎn)生O₃ ，電極反應為3H₂O - 6e = O₃ + 6H⁺ 。

（2)KI溶液作為吸收液吸收O₃是運用了I^—的還原性，所以發(fā)生的化學反應方程式為O₃ + 2KI +H₂O = O₂ + I₂ + 2KOH 。

（3）若通入N₂的速率過快，O₃和KI反應不充分，測出的I₂量偏小則算出的O₃產(chǎn)率就會偏��；根據(jù)陰極產(chǎn)生22.4ml 0.001mol H₂可知電解過程中電子轉移總數(shù)為 0.002 mol ，理論上可生產(chǎn)O₃ 0.001÷3 mol ，實際上產(chǎn)生的O₃，可通過消耗的Na₂S₂O₃與O₃之間的關系算出，為1.55×10^—4mol ，于是可算出產(chǎn)率為46.5%