Question

【题目】Ⅰ.（1）298K时，0.5 mol C2H4 (g)完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出705.5kJ的热量。请写出该反应的热化学方程式______________________。

（2）Na2SO3具有还原性，其水溶液可以吸收Cl2(g)，减少环境污染。

已知反应： Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l)＝Na2SO4(aq)+2HCl(aq) ΔH1=a kJ·mol1

Cl2(g)+H2O(l)＝HCl(aq)+HClO(aq) ΔH2=b kJ·mol1

试写出Na2SO3(aq)与HClO(aq)反应的热化学方程式：________________________。

Ⅱ.红矾钠（Na2Cr2O7·2H2O）是重要的化工原料，工业上用铬铁矿（主要成分是FeO·Cr2O3）制备红矾钠的过程中会发生如下反应：4FeO(s)＋4Cr2O3(s)＋8Na2CO3(s)＋7O2(g) 8Na2CrO4(s)＋2Fe2O3(s)＋8CO2(g)　ΔH<0

（1）请写出上述反应的化学平衡常数表达式：K＝_____________________。

（2）如图1所示，在0~2min内CO2的平均反应速率为____________________。

（3）图1、图2表示上述反应在2min时达到平衡、在4min时因改变某个条件而发生变化的曲线。由图1判断，反应进行至4min时，曲线发生变化的原因是______________（用文字表达）；由图2判断，4min到6min的曲线变化的原因可能是________（填写序号）。

a.升高温度 b．加催化剂 c．通入O2 d．缩小容器体积

（4）工业上可用上述反应中的副产物CO2来生产甲醇：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。

已知该反应能自发进行，则下列图像正确的是____________。

Answer 1

【答案】 C2H4(g)+ 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H = －1411.0 kJ·mol－１ Na2SO3(aq)+ HClO(aq) = Na2SO4(aq)+ HCl (aq) △H = (a-b) kJ·mol－１ 0.04mol·L－１·min－１ 对平衡体系降温，平衡正向移动，CO2浓度增大，O2浓度减小 b AC

【解析】Ⅰ. (1)298K时，0.5molC2H4(g)完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出705.5kJ的热量，298K时，1molC2H4(g)完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出1411.0kJ的热量．依据热化学方程式的书写原则结合定量关系写出反应为生成物、各物质的聚集状态、对应反应的焓变得到热化学方程式为：C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1411.0kJmol-1；故答案为：C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1411.0kJmol-1；

(2)已知反应：①Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l)═Na2SO4(aq)+2HCl(aq)△H1=akJmol-1，②Cl2(g)+H2O(l)═HCl(aq)+HClO(aq)△H2=bkJmol-1，根据盖斯定律，Na2SO3(aq)+HClO(aq)=Na2SO4(aq)+HCl(aq)可以由①-②得到，所以△H=(a-b)kJmol-1，故答案为：Na2SO3(aq)+HClO(aq)=Na2SO4(aq)+HCl(aq)△H=(a-b)kJmol-1；

Ⅱ、(1)化学平衡常数K=，反应4FeOCr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O28Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2的平衡常数表达式为：K=，故答案为： ；

(2)图像可知，二氧化碳反应速率==0.04molL-1min-1，故答案为：0.04molL-1min-1；

(3)据图1可知，CO2浓度逐渐增大，O2浓度逐渐减小，说明平衡正向移动，正反应放热，只能是降温；图2中，4到6min的曲线变化说明平衡没有移动，只是反应速率加快，升温平衡逆向移动，加入氧气平衡正向移动，缩小容器体积平衡逆向移动，只能是加入了催化剂；故答案为：对平衡体系降温，平衡正向移动，CO2浓度增大，O2浓度减小；b；

(4)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)是熵减小的反应，能够自发进行，必须是放热反应。A、升温平衡逆向移动，平衡常数随温度的升高而减小，故A正确；B、升温化学反应速率加快，故B错误；C、升温平衡逆向移动，达平衡后再升温，甲醇浓度减小，故C正确；D、升温平衡逆向移动，达平衡后再升温，氢气体积分数增大，故D错误；故答案为：AC。