Question

某实验小组研究可逆反应AsO₄^3—+2I^—+2H⁺AsO₃^3—+I₂+H₂O时，设计了如图所示的原电池：

（1）电池工作时，盐桥中的阴离子向           极移动（填C₁或C₂）；若向B池里滴加NaOH溶液，平衡向         方向移动，此时C₂极的电极反应式为                  。

（2）下列判断正确的是               。

a．微安表指针为0时，该反应处于平衡状态。

b．向A池中加入淀粉溶液，溶液变蓝说明该反应处于平衡状态。

c．AsO₄^3—、AsO₃^3—离子浓度相等时，该反应处于平衡状态。

（3）若在5min时间内电路中通过了1.204×10⁴库伦电量，用I^—浓度的变化来表示的化学反应速率为                    。

（4）该反应的平衡常数表达式K=           。若升高温度，K值增大，则正反应的△H        0。（填“＞”、“＜”或“＝”）

（5）已知反应达到平衡时，AsO₄^3—离子转化率为25%，则I^—离子的转化率         。

A．大于25%       B．小于25%        c．等于25%          d无法确定

（6）反应达到平衡后，若将AsO₄^3—、I^—、H⁺、AsO₃^3—、I₂的浓度均减少到原来的一半，上述平衡向          方向移动。

Answer

（1）C1；逆反应或左

AsO33—－2e—＋H2O＝AsO43—＋2H+或AsO33—＋H2O＝AsO43—＋2H+＋2e—

（2）a（3）0.05mol·L—1·min—1

（4）c(AsO33—)·c(I2)/c(AsO43—)·c2(I—)·c2(H+)；＞

（5）d（6）逆反应或左

【解析】

试题分析：（1）电池工作时，碘离子失去电子，则A中C1是负极，盐桥中的阴离子向负极C1极移动；若向B池里滴加NaOH溶液，氢离子浓度降低，平衡向逆反应方向移动，此时C2极的电极反应式为AsO33—－2e—＋H2O＝AsO43—＋2H+。

（2）a．微安表指针为0时，该反应处于平衡状态，a正确；b．向A池中加入淀粉溶液，溶液变蓝说明有碘单质存在，但该反应不一定处于平衡状态，b错误；c．AsO43—、AsO33—离子浓度相等时，该反应不一定处于平衡状态，c错误，答案选a。

（3）若在5min时间内电路中通过了1.204×104库伦电量，则电子的物质的量是，所以碘离子的浓度变化量为0.125mol÷0.5L＝0.25mol/L，所以用I—浓度的变化来表示的化学反应速率为0.25mol/L÷5min＝0.05 mol ·L—1 ·min—1。

（4）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则根据该方程式可知该反应的平衡常数表达式K= c(AsO33—) · c(I2) /c(AsO43—) · c2(I—) · c2(H+)。若升高温度，K值增大，说明升高温度平衡向正反应方向减小，则正反应的△H＞0。

（5）由于不能确定碘离子的起始量，所以不能计算其转化率，答案选d。

（6）反应达到平衡后，若将AsO43—、I—、H+、AsO33—、I2的浓度均减少到原来的一半，则根据平衡常数表达式可知浓度熵增大，因此上述平衡向逆反应方向移动。

考点：考查反应速率、平衡常数计算、外界条件对平衡状态的影响等