Question

20．（1）25℃时，一定浓度的K₂Cr₂O₇溶液中存在下列平衡：Cr₂O₇^2-（橙红色）+H₂O?2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺ K=8.3×10^-15，则该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）•{c}^{2}（Cr{O}_{{4}^{2-}}）}{c（C{r}_{2}{{O}_{7}}^{2-}）}$，取少量上述溶液两等份，分别滴加浓硫酸和浓烧碱溶液，出现的现象依次是显橙红色，显黄色
（2）已知在T=298K时，反应：2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.5kJ/mol
则该正向反应的△S＞0，令△G=△H-T△S，判断该正向反应的△G＜0，能自发进行（填“能”或“不能”）
研究表明：过氧化氢酶对上述反应的催化效果最佳，这是由于它能极大地降低该反应的活化能．
（3）向K₂Cr₂O₇酸性溶液中加入H₂O₂，能生成深蓝色的过氧化铬CrO（O₂）₂ 反应如下：Cr₂O₇^2-+4H₂O₂+2H⁺═2CrO（O₂）₂+5H₂O，类比于Na₂O₂，判断：该反应不属于（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应过氧化铬中铬元素的化合价为+6．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，水不需要写出，据此书写；加入NaOH，中和氢离子，氢离子浓度降低，平衡向右移动；加入酸，H⁺浓度增大，平衡左移，Cr₂O₇^2-浓度增大；
（2）根据产物气体系数和和反应物气体系数和的关系可以判断熵变的符号，根据△G=△H-T△S＜0判断反应的自发性；
（3）根据元素的化合价变化情况确定反应是否是氧化还原反应．

解答 解：（1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，水不需要写出，即K=$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）•{c}^{2}（Cr{O}_{{4}^{2-}}）}{c（C{r}_{2}{{O}_{7}}^{2-}）}$，加入NaOH，中和氢离子，氢离子浓度降低，平衡向右移动，显黄色；加入酸，H⁺浓度增大，平衡左移，Cr₂O₇^2-浓度增大，显橙红色，故答案为：K=$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）•{c}^{2}（Cr{O}_{{4}^{2-}}）}{c（C{r}_{2}{{O}_{7}}^{2-}）}$；显橙红色，显黄色；
（2）产物气体系数和大于反应物气体系数和，所以熵变大于零，反应是放热的，得到△G=△H-T△S＜0，判断反应是可以自发进行的，过氧化氢酶是催化剂，可以降低反应的活化能，对上述反应的催化效果最佳，故答案为：＞；＜；能；活化能；
（3）元素的化合价没有变化，确定反应不是氧化还原反应，根据化合价规则，氧化还原反应过氧化铬中铬元素的化合价为+6价，故答案为：不属于；+6．

点评 本题考查学生化学反应速率的计算、化学平衡的移动、反应方向的判断以及氧化还原反应的判断知识，注意知识的迁移应用是关键，难度中等．