Question

Ⅰ、1100℃时，在恒容密闭容器中，发生可逆反应：Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g）并达到平衡，请完成下列各题：
（1）达到平衡时的平衡常数表达式K=

 

．
降低温度，K值减小，则正反应为

 

（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）向该容器中分别加入以下物质，对平衡的影响如何？（填“正向移动”、“逆向移动”或“不发生移动”）
①加入少量Na₂SO₄，则平衡：

 

②加入少量灼热的Fe₃O₄，则平衡：

 

（3）若初始时加入的Na₂SO₄为2.84g，达平衡时Na₂SO₄的转化率为45%，则达平衡时该容器内固体的总质量是

 

g（结果保留3位小数）．
（4）若将平衡体系温度降低100℃，下述图象中能正确反映平衡移动过程中容器变化情况的是

 

．

Ⅱ、观察如图装置，下列说法错误的是

 

A、虚线框中接灵敏电流计，该装置可将化学能转化为电能
B、虚线框中无论是否接灵敏电流计，装置中所涉及的化学反应都相同
C、虚线框中接直流电源，铜电极本身可能发生氧化反应
D、虚线框中接灵敏电流计或接直流电源，当转移0.2mol电子时，都能得到2.24L H₂
Ⅲ、已知llg丙烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气放热511kJ，1mol液态水变成水蒸气吸热44kJ写出丙烷燃烧热的热化学方程式

 

．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,热化学方程式,原电池和电解池的工作原理,化学平衡的影响因素

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题,电化学专题

分析：Ⅰ、（1）依据化学平衡常数概念书写，用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积；降低温度，K值减小，说明平衡逆向进行，逆向是放热反应；
（2）①固体不影响化学平衡；
②少量灼热的Fe₃O₄会和氢气发生反应，平衡逆向进行；
（3）依据化学方程式定量关系计算；
（4）反应是吸热反应，若将平衡体系温度降低100℃，平衡逆向进行；
Ⅱ、A、虚线框中接灵敏电流计，构成原电池反应；
B、虚线框中无论是否接灵敏电流计，装置中所涉及的化学反应是锌和稀硫酸的反应；
C、虚线框中接直流电源，为电解池，铜电极做阳极本身可能发生氧化反应；
D、虚线框中接灵敏电流计或接直流电源，当转移0.2mol电子时，都能得到0.1molH₂ ，温度压强不是标准状况，气体体积不一定是2，24L；
Ⅲ、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，定量计算1mol丙烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气放出的热量，标注物质聚集状态和对应反应焓变书写热化学方程式，依据盖斯定律计算得到所需丙烷的燃烧热化学方程式．

解答： 解：Ⅰ、（1）Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g），固体不写在平衡常数表达式中，平衡常数K=

c4(H2O)

c4(H2)

，降低温度，K值减小，说明平衡逆向进行，逆反应方向是放热反应，正反应方向为吸热反应，
故答案为：

c4(H2O)

c4(H2)

；吸热；
（2）①加入少量Na₂SO₄，硫酸钠是固体不允许化学平衡和反应速率，则平衡不发生移动，故答案为：不发生移动；
②加入少量灼热的Fe₃O₄，氢气和四氧化三铁反应生成铁和水，则平衡Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g），向逆向进行，故答案为：逆向移动；
（3）若初始时加入的Na₂SO₄为2.84g，达平衡时Na₂SO₄的转化率为45%，依据化学方程式Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g），反应前后固体质量减少计算，Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g），△m减小
    142g                                        64g
    2.84g×45%                                  m
m=0.576g
固体质量剩余2.84g-0.576g=2.264g；
则达平衡时该容器内固体的总质量是2.264g；
故答案为：2.264；   
（4）反应是吸热反应，若将平衡体系温度降低100℃，平衡逆向进行；
a、平衡逆向进行气体压强减小，故a不符合；
b、平衡逆向进行，氢气物质的量增大，故b符合；
c、反应前后气体质量发生变化，密度随反应进行发生变化，故c不符合；
d、逆向进行气体质量减小，故d不符合；
故答案为：b；
Ⅱ、A、虚线框中接灵敏电流计，构成原电池反应，锌做负极，发生氧化还原反应，化学能转化为电能，故A正确；
B、虚线框中无论是否接灵敏电流计，装置中所涉及的化学反应是锌和稀硫酸的反应，与电流计无关，故B正确；
C、虚线框中接直流电源，为电解池，若铜电极做阳极，本身可能发生氧化反应，故C正确；
D、虚线框中接灵敏电流计或接直流电源，当转移0.2mol电子时，都能得到0.1molH₂ ，温度压强不是标准状况，气体体积不一定是2，24L，故D错误；
故答案为：D；
Ⅲ、已知llg丙烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气放热511kJ，44g丙烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气放热为2044KJ，热化学方程式为：
①C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044KJ/mol；1mol液态水变成水蒸气吸热44kJ，②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44KJ/mol；依据盖斯定律计算丙烷燃烧热，①-②×4得到丙烷燃烧热的热化学方程式为：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220KJ/mol，
故答案为：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220KJ/mol．

点评：本题考查了化学反应速率、化学平衡常数、化学平衡影响因素分析判断，热化学方程式书写，原电池和电解池的原理分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．