1.【2017年新课标Ⅲ卷T28(4)】(14分)
砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(4)298 K时,将20 mL 3x mol•L−1 Na3AsO3、20 mL 3x mol•L−1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO33−(aq)+I2(aq)+2OH− AsO43−(aq)+2I−(aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO43−)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是__________(填标号)。
A.溶液的pH不再变化
B.v( I−)=2v(AsO33−)
c.c (A sO43−)/c (AsO33−)不再变化
d.c(I−)=y mol•L−1
②tm时,v正_____ v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆_____ tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_____________。
④若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为___________。
【答案】
(4)①ac、大于、 小于、 tm时AsO43-浓度更小,反应速率更慢、K=
【解析】
(4)①a溶液pH不变时,则c(O H-)也保持不变,反应处于平衡状态;b 根据速率关系,v(I-)/2=v(AsO33-),则b的等式始终成立,反应不一定处于平衡状态;c由于提供的Na3ASO3总量一定,所以c(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化时,c(AsO43-)与c(AsO33-)也保持不变,反应处于平衡状态;d c(I-)=y mol/L时,即c(AsO43−)=c(I-),事实两者浓度关系一定是2c(AsO43−)=c(I-),则此时不是平衡状态,故答案:ac。②反应从正反应开始进行,tm时反应继续正向进行,v正>v逆。正确答案:大于。③tm时比tn时AsO43-浓度更小,所以逆反应速率也更小,正确答案:小于、tm时AsO43浓度更小,反应速率更慢。④反应前,三种溶液混合后,Na3ASO3浓度为 ,同理I2浓度为xmol/L,反应达到平衡时,生成c(AsO43-)为ymol/L,则反应生成I-浓度c(I-)=2ymol/L,消耗AsO33-、I2浓度均为ymol /L,平衡时c(AsO33-)为 (x-y) mol/L,c(I2)为(x-y)mol/L,溶液中c(OH-)=1mol/L,K= 。
2.【2015年新课标1T28(4)】(15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(4)Bodensteins研究了下列反应:
2HI(g) H2(g) + I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
① 根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________。
② 上述反应中,正反应速率为v正= k正•x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆•x(H2)•x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1,在t=40min时,v正=__________min-1
【答案】
(4)① ;②k逆= k正/K ;1.95×10-3;
【解析】
(4)