Question

【题目】钠是一种非常活泼的金属元素，其单质及化合物在科研、生产中起着重要作用．
（1）利用金属钠和CO2反应可制备金刚石，其相关反应的热化学方程式如下： 4Na（g）+3CO2（g）═2Na2CO3（l）+C（s，金刚石）△H=a kJmol﹣1
CO2（g）+4Na（g）═2Na2O（s）+C（s，金刚石）△H=b kJmol﹣1
反应6Na2O（s）+2C（s，金刚石）═8Na（g）+2Na2CO3（l）的△H=kJmol﹣1（用含a、b的代数式表示）．
（2）T℃时，体积为2L的恒容容器中加入一定量的Na2SO4固体和氢气，发生如下反应： Na2SO4（s）+4H2（g）Na2S（s）+4H2O（g）．
①若降低温度，K值减小，则反应的△H0（填“＞或“＜”）．
②下列说法错误的是 ．
A．增加Na2SO4（s）的量可加快反应速率
B．当混合气体的密度一定时，该反应达到平衡状态
C．保持温度不变，向平衡体系中再通入一定量的H2 ， △H不变
D．其他条件不变，升高温度，则v（正）增大，v（逆）减小，平衡右移
③若2min内反应达到平衡，此时气体质量增加了8g，则用H2表示的反应速率为；已知反应过程中H2的体积分数与时间的关系如上图所示，则T℃下该反应的平衡常数为 ．
④若反应达平衡后，加入一定量的H2 ， 再次平衡后H2O的体积分数（填“增大”“减小”或“不变”）．

Answer 1

【答案】
（1）（a﹣3b）
（2）＞； AD；0.125mol?L﹣1?min﹣1；1；不变
【解析】解：（1）①4Na（g）+3CO2（g）═2Na2CO3（l）+C（s，金刚石）△H=a kJmol﹣1

②CO2（g）+4Na（g）═2Na2O（s）+C（s，金刚石）△H=b kJmol﹣1

由盖斯定律可知，①﹣②×3得到反应6Na2O（s）+2C（s，金刚石）═8Na（g）+2Na2CO3（l），则△H=（a﹣3b）kJ/mol，

所以答案是：（a﹣3b）；（2）①若降低温度，K值减小，可知降低温度，平衡逆向移动，则正反应为吸热反应，反应的△H＞0，所以答案是：＞；

②A．增加Na2SO4（s）的量，速率无影响，反应速率不变，故A错误；

B．当混合气体的质量为变量，则密度为变量，则混合气体的密度一定时，该反应达到平衡状态，故B正确；

C．保持温度不变，向平衡体系中再通入一定量的H2，反应物浓度增大，△H与浓度无关，则△H不变，故C正确；

D．该反应为吸热反应，其他条件不变，升高温度，则v（正）、v（逆）均增大，且平衡向右移动，故D错误；

所以答案是：AD；

③若2min内反应达到平衡，此时气体质量增加了8g，则

Na2SO4（s）+	4H2（g）Na2S（s）+4H2O（g）	△m
	4	64
	x	8

则x= =0.5mol，

用H2表示的反应速率为v= = =0.125 molL﹣1min﹣1；

由图可知，氢气的转化率为50%，则转化的氢气为0.5mol，平衡时氢气为0.5mol、水蒸气为0.5mol，则K= =1，

所以答案是：0.125 molL﹣1min﹣1；1；

④若反应达平衡后，加入一定量的H2，体积温度不变，压强增大，但该反应为气体体积不变的反应，平衡不移动，则再次平衡后H2O的体积分数不变，

所以答案是：不变．

【考点精析】通过灵活运用反应热和焓变和化学平衡的计算，掌握在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫反应热；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%即可以解答此题．