Question

Ⅰ、1100℃時，在恒容密閉容器中，發(fā)生可逆反應：Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g）并達到平衡，請完成下列各題：
（1）達到平衡時的平衡常數表達式K=

 

．
降低溫度，K值減小，則正反應為

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應．
（2）向該容器中分別加入以下物質，對平衡的影響如何？（填“正向移動”、“逆向移動”或“不發(fā)生移動”）
①加入少量Na₂SO₄，則平衡：

 

②加入少量灼熱的Fe₃O₄，則平衡：

 

（3）若初始時加入的Na₂SO₄為2.84g，達平衡時Na₂SO₄的轉化率為45%，則達平衡時該容器內固體的總質量是

 

g（結果保留3位小數）．
（4）若將平衡體系溫度降低100℃，下述圖象中能正確反映平衡移動過程中容器變化情況的是

 

．

Ⅱ、觀察如圖裝置，下列說法錯誤的是

 

A、虛線框中接靈敏電流計，該裝置可將化學能轉化為電能
B、虛線框中無論是否接靈敏電流計，裝置中所涉及的化學反應都相同
C、虛線框中接直流電源，銅電極本身可能發(fā)生氧化反應
D、虛線框中接靈敏電流計或接直流電源，當轉移0.2mol電子時，都能得到2.24L H₂
Ⅲ、已知llg丙烷燃燒生成二氧化碳和水蒸氣放熱511kJ，1mol液態(tài)水變成水蒸氣吸熱44kJ寫出丙烷燃燒熱的熱化學方程式

 

．

Answer 1

考點：化學平衡常數的含義,熱化學方程式,原電池和電解池的工作原理,化學平衡的影響因素

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題,電化學專題

分析：Ⅰ、（1）依據化學平衡常數概念書寫，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積；降低溫度，K值減小，說明平衡逆向進行，逆向是放熱反應；
（2）①固體不影響化學平衡；
②少量灼熱的Fe₃O₄會和氫氣發(fā)生反應，平衡逆向進行；
（3）依據化學方程式定量關系計算；
（4）反應是吸熱反應，若將平衡體系溫度降低100℃，平衡逆向進行；
Ⅱ、A、虛線框中接靈敏電流計，構成原電池反應；
B、虛線框中無論是否接靈敏電流計，裝置中所涉及的化學反應是鋅和稀硫酸的反應；
C、虛線框中接直流電源，為電解池，銅電極做陽極本身可能發(fā)生氧化反應；
D、虛線框中接靈敏電流計或接直流電源，當轉移0.2mol電子時，都能得到0.1molH₂ ，溫度壓強不是標準狀況，氣體體積不一定是2，24L；
Ⅲ、燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，定量計算1mol丙烷燃燒生成二氧化碳和水蒸氣放出的熱量，標注物質聚集狀態(tài)和對應反應焓變書寫熱化學方程式，依據蓋斯定律計算得到所需丙烷的燃燒熱化學方程式．

解答： 解：Ⅰ、（1）Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g），固體不寫在平衡常數表達式中，平衡常數K=

c4(H2O)

c4(H2)

，降低溫度，K值減小，說明平衡逆向進行，逆反應方向是放熱反應，正反應方向為吸熱反應，
故答案為：

c4(H2O)

c4(H2)

；吸熱；
（2）①加入少量Na₂SO₄，硫酸鈉是固體不允許化學平衡和反應速率，則平衡不發(fā)生移動，故答案為：不發(fā)生移動；
②加入少量灼熱的Fe₃O₄，氫氣和四氧化三鐵反應生成鐵和水，則平衡Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g），向逆向進行，故答案為：逆向移動；
（3）若初始時加入的Na₂SO₄為2.84g，達平衡時Na₂SO₄的轉化率為45%，依據化學方程式Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g），反應前后固體質量減少計算，Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g），△m減小
    142g                                        64g
    2.84g×45%                                  m
m=0.576g
固體質量剩余2.84g-0.576g=2.264g；
則達平衡時該容器內固體的總質量是2.264g；
故答案為：2.264；   
（4）反應是吸熱反應，若將平衡體系溫度降低100℃，平衡逆向進行；
a、平衡逆向進行氣體壓強減小，故a不符合；
b、平衡逆向進行，氫氣物質的量增大，故b符合；
c、反應前后氣體質量發(fā)生變化，密度隨反應進行發(fā)生變化，故c不符合；
d、逆向進行氣體質量減小，故d不符合；
故答案為：b；
Ⅱ、A、虛線框中接靈敏電流計，構成原電池反應，鋅做負極，發(fā)生氧化還原反應，化學能轉化為電能，故A正確；
B、虛線框中無論是否接靈敏電流計，裝置中所涉及的化學反應是鋅和稀硫酸的反應，與電流計無關，故B正確；
C、虛線框中接直流電源，為電解池，若銅電極做陽極，本身可能發(fā)生氧化反應，故C正確；
D、虛線框中接靈敏電流計或接直流電源，當轉移0.2mol電子時，都能得到0.1molH₂ ，溫度壓強不是標準狀況，氣體體積不一定是2，24L，故D錯誤；
故答案為：D；
Ⅲ、已知llg丙烷燃燒生成二氧化碳和水蒸氣放熱511kJ，44g丙烷燃燒生成二氧化碳和水蒸氣放熱為2044KJ，熱化學方程式為：
①C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044KJ/mol；1mol液態(tài)水變成水蒸氣吸熱44kJ，②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44KJ/mol；依據蓋斯定律計算丙烷燃燒熱，①-②×4得到丙烷燃燒熱的熱化學方程式為：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220KJ/mol，
故答案為：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220KJ/mol．

點評：本題考查了化學反應速率、化學平衡常數、化學平衡影響因素分析判斷，熱化學方程式書寫，原電池和電解池的原理分析應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．