Question

已知：①溶液中CrO₄^2—显黄色，Cr₂O₇^2-显橙红色

②PbCrO₄难溶于水，也难溶于强酸

③H⁺(aq）+OH^-（aq）=H₂O(l）；  ΔH= —a KJ/mol

3Cl₂（g）+2Cr³⁺（aq）+16OH^-(aq）=2CrO₄^2-（aq）+6Cl^-（aq）+8H₂O(l)；ΔH=—b KJ/mol

2CrO₄^2-（aq）+2H⁺(aq）Cr₂O₇^2-（aq）+H₂O(l）；ΔH=—c KJ/mol

平衡常数K=9．5×10⁴    （上述a、b、c均大于0）

对上述反应⑤，取50mL溶液进行试验，部分测定数据如下：

时间（s）	0	0．01	0．02	0．03	0．04
n （CrO42—）（mol）	0．01	8．0×10-4	5．4×10-4	5．0×10-4
n （Cr2O72—）（mol）	0		4．73×10-3		4．75×10-3

 

试回答下列问题：

（1）0.02s到0.03s之间用Cr₂O₇^2-表示该反应的平均反应速率为               

下列说法正确的（   ）

A、0.03s时V正（CrO₄^2—）=2V逆（Cr₂O₇^2—）

B、溶液pH值不变说明该反应已达平衡状态

C、溶液中c（CrO₄^2—）：c（Cr₂O₇^2—）=2:1时该反应已达平衡状态

D、反应放热2．5×10^-3c KJ时CrO₄^2—的转化率为50％

E、升温该反应平衡常数变大

F、0．04s时加入足量的Pb（NO₃)₂ 可使溶液由橙色变为黄色

（3）0．03s时溶液的pH=         

（4）已知酸性条件下Cr₂O₇^2—将Cl^-氧化为Cl₂，本身被还原为Cr³⁺为放热反应，试写出该反应的热化学方程式：                            

 

Answer 1

【答案】

（1）4×10^-2mol/（L∙S)；（2）ABD；（3）1；

（4）Cr₂O₇^2- +6Cl^-+14H⁺=3Cl₂+2Cr³⁺+7H₂O ΔH=(c+b-16a）KJ/mol

【解析】

试题分析：CrO₄^2—的物质的量变化5．4×10^-4- 5．0×10^-4= 4．0×10^-5 mol，用CrO₄^2- 表示的速率是8×10^-2 mol/（L∙S)，依CrO₄^2-（aq）+H⁺(aq）Cr₂O₇^2- 可知，用Cr₂O₇^2—表示的速率是4×10^-2 mol/（L∙S) mol/（L∙S)

0．03s时，CrO₄^2—有5．4×10^-4- 5．0×10^-4= 4．0×10^-5 mol转变成Cr₂O₇^2—，Cr₂O₇^2—增加4．0×10^-5 mol，即共为4．73×10^-3+4．0×10^-5 mol=4．75×10^-3mol，所以0．03s时是平衡状态；此时V正（CrO₄^2—）=2V逆（Cr₂O₇^2—）。A对。溶液pH值不变说明H⁺浓度不变，该反应已达平衡状态；B对。平衡是c（CrO₄^2—）：c（Cr₂O₇^2—）= 5．0×10^-4: 4．75×10^-3，不是2:1，C错。反应放热2．5×10^-3c KJ时，CrO₄^2—转化5．0×10^-3 mol ，CrO₄^2—的转化率为5．0×10^-3 mol÷0．01mol =50％，D正确。该反应时放热反应，升温该反应平衡常数变小，E错误。0．04s时是平衡状态，由于PbCrO₄难溶于水，也难溶于强酸，加入足量的Pb（NO₃)₂ 可减小CrO₄^2—浓度，使平衡左移，溶液由橙色变为黄色，最后为无色，F错误。平衡常数K=9．5×10⁴  可以算出H⁺浓度是0．1mol/（L，pH= 1；(1)H⁺(aq）+OH^-（aq）=H₂O(l）；  ΔH= —a KJ/mol

(2)3Cl₂（g）+2Cr³⁺（aq）+16OH^-(aq）=2CrO₄^2-（aq）+6Cl^-（aq）+8H₂O(l)；ΔH=—b KJ/mol

(3)2CrO₄^2-（aq）+2H⁺(aq）Cr₂O₇^2-（aq）+H₂O(l）；ΔH=—c KJ/mol(1) ×16-(2)- (3)得：

Cr₂O₇^2- +6Cl^-+14H⁺=3Cl₂+2Cr³⁺+7H₂O ΔH=(c+b-16a）KJ/mol

考点：反应速率、转化率、pH计算，平衡状态的判断，平衡常数分析，热化学方程式的书写。