2018-2019学年人教版选修4第二章章末小结与测评学案
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  H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:

  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:AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO)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(AsO)

  c.c(AsO)/c(AsO)不再变化

  d.c(I-)=y mol·L-1

  (2)tm时,v正________v逆(填"大于""小于"或"等于")。

  (3)tm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________。

解析:(1)溶液的pH不再变化,即OH-的浓度不再变化,所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化,说明反应达到平衡状态,a项正确;当v正(I-)=2v逆(AsO)或v逆(I-)=2v正(AsO)时反应达到平衡状态,选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率,故b项错误;反应达到平衡之前,c(AsO)逐渐减小而c(AsO)逐渐增大,故c(AsO)/c(AsO)逐渐增大,当c(AsO)/c(AsO)不变时反应达到平衡状态,c项正确;根据离子方程式可知反应体系中恒有c(I-)=2c(AsO),观察图像可知反应达到平衡时c(AsO)=y mol·L-1,此时c(I-)=2y mol·L-1,故d项错误。(2)tm时反应未达到平衡状态,所以v正大于v逆。(3)从tm到tn,反应逐渐趋于平衡状态,反应物浓度逐渐减小而生成物浓度逐渐增大,所以正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故tm时v逆小于tn时v逆。(4)根据题意,起始时c(AsO)=c(I2)=x mol·L-1。根据图像可知平衡时c(AsO)=y mol·L-1,则此时c(I-)=2y mol·L-1,c(AsO)=c(I2)=(x-y) mol·L-1,平衡时溶液的pH=14,则c(OH-)=1 mol·L-1,故该反应的平衡常数K==(mol·L-1)-1。