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(wèn)題：

(1)畫(huà)出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖：______________。

(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(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________。

(3)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)=H3AsO4(s)　ΔH1；H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH2；2As(s)＋O2(g)=As2O5(s)　ΔH3。則反應(yīng)As2O5(s)＋3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH＝________________________。

(4)298 K時(shí)，將20mL 3x mol·L-1Na2AsO3、20mL 3x mol·L-1 I2和20mL NaOH溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：AsO33- (aq)＋I2(aq)＋2OH-(aq)=AsO43- (aq)＋2I-(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO43- )與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。

①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是________(填選項(xiàng)字母)。

a．溶液的pH不再變化 b．v(I-)＝2v(AsO33-)

c．不再變化 d．c(I－)＝y mol·L-1

②tm時(shí)，v正______v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

③tm時(shí)的v逆____tn時(shí)的v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

Answer 1

【答案】 2As2S3＋5O2＋6H2O=4H3AsO4＋6S 2ΔH1－3ΔH2－ΔH3 ac 大于 小于

【解析】

由已知熱化學(xué)方程式的熱焓變求未知反應(yīng)的熱焓變時(shí)，可利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算。

在利用坐標(biāo)圖象進(jìn)行正逆反應(yīng)速率的比較時(shí)，可利用曲線的走勢(shì)，判斷反應(yīng)是正向進(jìn)行還是達(dá)平衡狀態(tài)，從而得出正、逆反應(yīng)速率或逆、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系。

(1)砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖：；

(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。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S；

(3)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)　ΔH1 ①

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2 ②

2As(s)＋O2(g)===As2O5(s)　ΔH3 ③

將①×2-②×3-③得：As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3；

(4)①a．溶液的pH不再變化，說(shuō)明c(OH-)不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，a符合題意；

b．v(I-)=2v(AsO33-)，說(shuō)明未達(dá)平衡狀態(tài)，因?yàn)槠胶鉅顟B(tài)時(shí)各物質(zhì)表示的平均反應(yīng)速率都為0，b不合題意；

c．不再變化，說(shuō)明AsO33- 、AsO43- 的濃度保持不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，c符合題意；

d．c(I-)=y mol·L-1，因?yàn)檫_(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，c(I-)=2y mol·L-1，所以反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，d不合題意；

故選ac；

②tm時(shí)，反應(yīng)正向進(jìn)行，所以v正大于v逆。答案為：大于；

③因?yàn)閺?/span>tm到tn，反應(yīng)仍在正向進(jìn)行，而隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，逆反應(yīng)速率不斷增大，所以tm時(shí)v逆小于tn時(shí)v逆。