精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂.
(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s);
△H=-235.8kJ?mol-1,已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ?mol-1,则O3转化为O2的热化学方程式为
2O3(g)=3O2(g)△H=-285kJ/mol
2O3(g)=3O2(g)△H=-285kJ/mol

(2)臭氧在水中易分解,臭氧的浓度减少一半所需的时间如下图所示.
 pH  3.0  4.0  5.0  6.0
 t/min
 T/℃
 20  301  231  169  58
 30  158  108  48  15
 50  31  26  15  7
pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是
OH-
OH-

(3)电解法臭氧发生器具有臭氧浓度高、成分纯净、在水中溶解度高的优势,在医疗、食品加工与养殖业及家庭方面具有广泛应用前景.科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧.臭氧在阳极周围的水中产生,其电极反应式为
3H2O-6e-=O3↑+6H+
3H2O-6e-=O3↑+6H+
;阴极附近的氧气则生成过氧化氢,其电极反应式为
3O2+6H++6e-=3H2O2
3O2+6H++6e-=3H2O2

(4)为测定大气中臭氧(O3)含量,将0℃、1.01×105Pa的空气VL慢慢通过足量KI溶液,使臭氧完全反应;然后将所得溶液用amL cmol?L.的Na2S2O3溶液进行滴定恰好到达终点.
①O3与KI溶液反应生成两种单质,则反应的化学方程式
H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH
H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH

②空气中臭氧的体积分数为
0.012ac
V
0.012ac
V
.(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
分析:(1)①6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)△H=-235.8kJ?mol-1
②2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJ?mol-1
根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到,2O3(g)=3O2(g),以此计算反应热并书写热化学方程式;
(2)由表格中的数据可知,相同温度下,pH越大,O3分解速率越大;
(3)酸性条件下电解水的方法制得臭氧.臭氧在阳极周围的水中产生,其电极反应式为3H2O-6e-=O3↑+6H+,阴极附近的氧气则生成过氧化氢,其电极反应式为3O2+6H++6e-=3H2O2
(4)①O3与KI溶液反应生成两种单质为O2、I2,还生成KOH;
②由2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI、H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH可知,2Na2S2O3~O3,n(Na2S2O3)=a×10-3L×cmol/L,以此计算.
解答:解:(1)①6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)△H=-235.8kJ?mol-1
②2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJ?mol-1
根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到,2O3(g)=3O2(g),则反应热△H=(-235.8kJ?mol-1)×2+(+62.2kJ?mol-1)×3=-285kJ/mol,
所以热化学方程式为2O3(g)=3O2(g)△H=-285kJ/mol,故答案为:2O3(g)=3O2(g)△H=-285kJ/mol;
(2)由表格中的数据可知,相同温度下,pH越大,O3分解速率越大,表明对O3分解起催化作用的是OH-,故答案为:OH-
(3)酸性条件下电解水的方法制得臭氧.臭氧在阳极周围的水中产生,其电极反应式为3H2O-6e-=O3↑+6H+,阴极附近的氧气则生成过氧化氢,其电极反应式为3O2+6H++6e-=3H2O2,故答案为:3H2O-6e-=O3↑+6H+;3O2+6H++6e-=3H2O2
(4)①O3与KI溶液反应生成两种单质为O2、I2,还生成KOH,该反应为H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH,故答案为:H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH;
②由2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI、H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH可知,2Na2S2O3~O3,n(Na2S2O3)=a×10-3L×cmol/L,则n(O3)=0.5ac×10-3mol,
V(O3)=0.5ac×10-3mol×22.4L/mol=0.012acL,所以空气中臭氧的体积分数为
0.012acL
VL
×100%=
0.012ac
V
,故答案为:
0.012ac
V
点评:本题考查较综合,涉及热化学反应方程式、影响反应速率的因素、原电池、氧化还原反应及计算,侧重反应原理的考查,注重知识的迁移应用,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

每年4到10月份,尤其是夏季7、8月份,随着气温的上升,宁波大气首要污染物多为臭氧,下列有关臭氧的叙述不正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?红桥区一模)(1)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂.
①臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如:
6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s);△H=-235.8kJ/mol.
己知:2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ/mol,
则O3转化为O2的热化学方程式为
2O3(g)═3O2(g);△H=-285kJ/mol
2O3(g)═3O2(g);△H=-285kJ/mol

②科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧.臭氧在阳极周围的水中产生,阴极附近的氧气则生成过氧化氢,阴极电极反应式为
6H++3O2+6e-=3H2O2
6H++3O2+6e-=3H2O2

(2)用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为:
C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g).某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间/min浓度(mol/L) NO N2 CO2
0 1.00 0 0
10 0.58 0.21 0.21
20 0.40 0?30 0.30
30 0.40 0.30 0.30
40 0.32 0.34 0.17
50 0.32 0.34 0.17
①10min~20min以内v(CO2)表示的反应速率为
0.009mol/L?min
0.009mol/L?min

②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数K=
0.56
0.56
(保留两位小数);
③下列各项能作为判断该反应达到平衡状态的是
CD
CD
 (填序号字母);
A.容器内压强保持不变
B.2v(NO)=v(N2
C.容器内CO2的体积分数不变
D.混合气体的密度保持不变
④30min时改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是
减小体积,增大氮气浓度
减小体积,增大氮气浓度

⑤一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率
不变
不变
(填“增大”、“不变”或“减小”).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂.
(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如:6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(g),△H=-235.8kJ?mol-1
已知:2Ag2O(s)═4Ag(g)+O2(g),△H=+62.2kJ?mol-1,则常温下反应:2O3(g)═3O2(g)的△H=
 

(2)配平下面反应的化学方程式(将各物质的化学计量数填在相应的空格内):
 
NaOCN+
 
O3
  △  
.
 
 
Na2CO3+
 
N2+
 
O2+
 
CO2
(3)科学家P?Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧,臭氧在阳极周围的水中产生,电极反应式为3H2O-6e-═O3↑+6H+,阴极附近溶解在水的氧气生成过氧化氢,其电极反应式为
 

(4)空气中臭氧的检测方法是将空气慢慢通过足量KI-淀粉溶液,若溶液变蓝色,则说明空气中含有O3,已知O3与KI溶液反应生成两种单质,则反应的化学方程式为
 

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂.
(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s);△H=-235.8kJ?mol-1.已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ?mol-1,则常温下反应2O3(g)=3O2(g)为
 
反应(填“自发”或“非自发”).
(2)臭氧在水中易分解,臭氧的浓度减少一半所需的时间如下表所示.
pH
t/min
T/℃
3.0 4.0 5.0 6.0
20 301 231 169 58
30 158 108 48 15
50 31 26 15 7
pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是
 
(填微粒符号).
(3)科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧.臭氧在阳极周围的水中产生,电极反应3H2O-6e-=O3↑+6H+,阴极附近的氧气则生成过氧化氢,其电极反应式为
 

(4)为测定大气中臭氧(O3)含量,将0℃、1.01×105Pa的空气V L慢慢通过足量KI溶液,使臭氧完全反应;然后将所得溶液用a mL c mol?L-1的Na2S2O3溶液进行滴定恰好到达终点.
①该滴定过程中可选择的指示剂为
 

②O3与KI溶液反应生成两种单质,则反应的化学方程式
 

③空气中臭氧的体积分数为
 
(用含“a、c、V”的字母表示).
(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

查看答案和解析>>

同步练习册答案