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【题目】硫化钠是一种重要的化工原料.工业上用硫酸钠来制得硫化钠.制备硫化钠的反应原理为:Na2SO4s+4H2gNa2Ss+4H2Og)﹣Q,已知该可逆反应在1000℃时达到平衡,并保持反应器内恒温恒容.试回答下列问题:

1)此可逆反应的平衡常数表达式可表示为______,若只改变一个影响因素,当平衡移动时,K______变化(填一定不一定);当K值变大时,逆反应速率______.(填增大减小不变

2)该反应达到平衡时下列说法错误的是______

a.容器内压强保持不变

b.氢气和水蒸汽的物质的量之比保持不变

c.加入少量Fe3O4固体,平衡向逆反应方向移动

d.移除部分Na2S固体,平衡向正反应方向移动

3)该温度下,在2L盛有2.84g Na2SO4的密闭容器中通入H2气体,10分钟后测得固体质量为2.264g.则10分钟内H2的平均反应速率为______

4)往BaClO2溶液中通入足量SO2气体后,溶液中的溶质是______

5)向亚硫酸钠中滴加酚酞,溶液变为红色,若在该溶液中再滴入过量的BaCl2溶液,现象是______,请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释:______

【答案】 不一定 增大 d 0.0018 mol/Lmin H2SO4 HCl 白色沉淀生成,溶液红色褪去 亚硫酸钠溶液水解成碱性,滴入酚酞成红色.SO32+H2OHSO3+OH,加入氯化钡后,Ba2++SO32=BaSO3,降低了SO32的浓度,使得水解平衡往左移动,导致溶液中OH浓度降低,因此溶液红色褪去

【解析】

(1)反应的平衡常数=,固体和纯液体不写入表达式,平衡常数只随温度变化;反应是吸热反应,升温促进平衡正向进行,平衡常数增大;

(2)反应是气体体积不变的吸热反应,反应达到平衡状态,正逆反应速率相同时,各组分含量保持不变,变量不变说明反应达到平衡状态;

(3)根据方程式计算反应的氢气的物质的量,再求出反应速率;

(4)二氧化硫水溶液呈酸性,C1O在酸性条件下具有强氧化性,可与二氧化硫发生氧化还原反应,以此解答该题;

(5)亚硫酸钠是强碱弱酸盐,亚硫酸钠水解而使溶液呈碱性,滴入酚酞,溶液变红;再滴入过量的BaCl2溶液,亚硫酸根离子和钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀,由于SO32浓度减小,水解平衡左移,OH浓度减小,溶液褪色,据此即可解答。

(1)Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g),反应的平衡常数表达式K=,影响化学平衡的因素有温度、压强、浓度等,改变一个条件平衡发生移动,但平衡常数只随温度变化,不随压强、浓度的改变,所以若只改变一个影响因素,当平衡移动时,K值不一定变化,反应是吸热反应,当K值变大时,说明是温度影响,平衡正向进行,说明是升温平衡正向进行,正逆反应速率都增大;

(2)Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g),反应是气体体积不变的吸热反应,

a.反应前后气体体积不变,反应过程中容器内压强始终保持不变,反应达到平衡状态,压强不变,故a正确;

b.反应达到平衡状态,物质的量不变,氢气和水蒸汽的物质的量之比保持不变,故b正确;

c.固体不影响化学平衡,加入少量Fe3O4固体,平衡不发生移动,故c正确;

d.固体不影响化学平衡,移除部分Na2S固体,平衡不发生移动,故d错误;

(3)设反应消耗的氢气为nmol

解得n=0.036mol,则该时间范围内的平均反应速率v(H2)=0.0018mol/Lmin);

(4)Ba(C1O)2溶液中通入足量SO2气体发生Ba(C1O)2+2SO2+2H2O=BaSO4+H2SO4+2HCl,则反应后溶液的溶质为H2SO4HCl

(5)亚硫酸钠是强碱弱酸盐,亚硫酸钠水解而使溶液呈碱性,SO32+H2OHSO3+OH,滴入酚酞,溶液变红;再滴入过量的BaCl2溶液,亚硫酸根离子和钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀,Ba2++SO32BaSO3(白色),由于SO32浓度减小,水解平衡左移,OH浓度减小,溶液褪色。

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