Question

【題目】砷As是第四周期ⅤA族元素，可以形成 As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等 化合物，有著廣泛的用途回答下列問題：

（1）寫出砷的原子序數(shù)______________

（2）工業(yè)上常將含砷廢渣主要成分為As2S3制成漿狀，通入O2氧化，生成H3AsO4和單質(zhì)硫,寫出發(fā)生反應的化學方程式___________;該反應需要在加壓下進行，原因是___________.

（3）已知：As（s）+ H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1

H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H2

2As（s）+ O2（g）=As2O5（s）△H3

則反應As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的△H =___________

（4）298K時，將20mL 3x molL-1 Na3AsO3、20mL 3x molL-1 I2和20mL NaOH溶液混合，發(fā)生反應：AsO33-（aq）+I2（aq）+2OH-AsO43-（aq）+2I-（aq）+H2O（l）。溶液中c（AsO43-）與反應時間（t）的關系如圖所示。

①下列可判斷反應達到平衡的是 ______ 填標號．

a .溶液的pH不再變化 b. v（I-）=2v（AsO33-）

c .c （AsO43-）/c （AsO33-）不再變化 d. c（I-）=ymolL-1

②tm時v正_____v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。

③tm時v逆_____ tn時v正（填“大于”“小于”或“等于”）理由是 _____

④若平衡時溶液c(OH-)=1 mol/L，則該反應的平衡常數(shù)K為 ______________

Answer 1

【答案】33 2As2S3 + 5O2 + 6H2O = 4H3AsO4 + 6S 加壓能增大反應速率，而且平衡右移，可提高生產(chǎn)效率 2△H1-3△H2-△H3 a c 大于 小于 tm時生成物的濃度更小，故逆反應速率更慢 4y3/(x-y)2

【解析】

根據(jù)題意可知，本題考查化學方程式、熱化學方程式的書寫、化學平衡狀態(tài)的判斷，依據(jù)熱化學方程式的書寫步驟、化學平衡特征分析。

(1) 砷元素位于第四周期VA族，原子序數(shù)為33，

故答案為：33；

(2）工業(yè)上常將含砷廢渣（主要成分為As2O3)制成漿狀，通入O2氧化，生成H3AsO4和單質(zhì)硫，砷元素化合價+3價變化為+5價，反應的化學方程式為2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO 4+6S，增大壓強，可增加O2反應速率，提高As2S3的轉(zhuǎn)化速率；

故答案為：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO 4+6S；加壓能增大反應速率，而且平衡右移，可提高生產(chǎn)效率；

(3)已知①As（s）+H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1

②H2（g）+O2（g）=H2O（l） △H2

③2As（s）+O2（g）=As2O5（s） △H3

則利用蓋斯定律將①×2-②×3-③可得As2O 5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s) △H=2△H1-3△H2-△H3，

故答案為：2△H1-3△H2-△H3；

(4）①a.溶液pH不變時，則c（OH-）也保持不變，反應達到平衡狀態(tài)，故a正確；

b.同一個化學反應，速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡，都存在v（I-）=2v（AsO33-），故b錯誤；

c.不再變化，可說明各物質(zhì)的濃度不再變化，反應達到平衡狀態(tài)，故c正確；

d.由圖可知，當c(AsO43-)=2y mol/L時，濃度不再發(fā)生變化，則達到平衡狀態(tài)，由方程式可知此時c（I-）=ymolL-1，所以c（I-）= ymolL-1時沒有達到平衡狀態(tài)，故d錯誤。

故答案為：ac；

②反應從正反應開始進行，tm時反應繼續(xù)正向進行，則v正大于v逆，

故答案為：大于；

③tm時比tn時濃度更小，則逆反應速率更小；

故答案為：小于；tm時生成物的濃度更小，故逆反應速率更慢；

④反應前，三種溶液混合后，Na3AsO3的濃度為，同理I2的濃度為xmol/L，反應達到平衡時，生產(chǎn)c(AsO43-)為ymol/L，則反應生產(chǎn)的c(I-)=2ymol/L，消耗的AsO33-、I2的濃度均為ymol/L,平衡時c(AsO33-)=(x-y)mol/L，c(I2)=(x-y)mol/L,溶液中c(OH-)=1mol/L，則，

故答案為：。