Question

【題目】Ⅰ.（1）298K時，0.5 mol C2H4 (g)完全燃燒生成二氧化碳和液態水，放出705.5kJ的熱量。請寫出該反應的熱化學方程式______________________。

（2）Na2SO3具有還原性，其水溶液可以吸收Cl2(g)，減少環境污染。

已知反應： 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

試寫出Na2SO3(aq)與HClO(aq)反應的熱化學方程式：________________________。

Ⅱ.紅礬鈉（Na2Cr2O7·2H2O）是重要的化工原料，工業上用鉻鐵礦（主要成分是FeO·Cr2O3）制備紅礬鈉的過程中會發生如下反應：4FeO(s)＋4Cr2O3(s)＋8Na2CO3(s)＋7O2(g) 8Na2CrO4(s)＋2Fe2O3(s)＋8CO2(g)　ΔH<0

（1）請寫出上述反應的化學平衡常數表達式：K＝_____________________。

（2）如圖1所示，在0~2min內CO2的平均反應速率為____________________。

（3）圖1、圖2表示上述反應在2min時達到平衡、在4min時因改變某個條件而發生變化的曲線。由圖1判斷，反應進行至4min時，曲線發生變化的原因是______________（用文字表達）；由圖2判斷，4min到6min的曲線變化的原因可能是________（填寫序號）。

a.升高溫度 b．加催化劑 c．通入O2 d．縮小容器體積

（4）工業上可用上述反應中的副產物CO2來生產甲醇：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。

已知該反應能自發進行，則下列圖像正確的是____________。

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 對平衡體系降溫，平衡正向移動，CO2濃度增大，O2濃度減小 b AC

【解析】Ⅰ. (1)298K時，0.5molC2H4(g)完全燃燒生成二氧化碳和液態水，放出705.5kJ的熱量，298K時，1molC2H4(g)完全燃燒生成二氧化碳和液態水，放出1411.0kJ的熱量．依據熱化學方程式的書寫原則結合定量關系寫出反應為生成物、各物質的聚集狀態、對應反應的焓變得到熱化學方程式為：C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1411.0kJmol-1；故答案為：C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1411.0kJmol-1；

(2)已知反應：①Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l)═Na2SO4(aq)+2HCl(aq)△H1=akJmol-1，②Cl2(g)+H2O(l)═HCl(aq)+HClO(aq)△H2=bkJmol-1，根據蓋斯定律，Na2SO3(aq)+HClO(aq)=Na2SO4(aq)+HCl(aq)可以由①-②得到，所以△H=(a-b)kJmol-1，故答案為：Na2SO3(aq)+HClO(aq)=Na2SO4(aq)+HCl(aq)△H=(a-b)kJmol-1；

Ⅱ、(1)化學平衡常數K=，反應4FeOCr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O28Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2的平衡常數表達式為：K=，故答案為： ；

(2)圖像可知，二氧化碳反應速率==0.04molL-1min-1，故答案為：0.04molL-1min-1；

(3)據圖1可知，CO2濃度逐漸增大，O2濃度逐漸減小，說明平衡正向移動，正反應放熱，只能是降溫；圖2中，4到6min的曲線變化說明平衡沒有移動，只是反應速率加快，升溫平衡逆向移動，加入氧氣平衡正向移動，縮小容器體積平衡逆向移動，只能是加入了催化劑；故答案為：對平衡體系降溫，平衡正向移動，CO2濃度增大，O2濃度減小；b；

(4)反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)是熵減小的反應，能夠自發進行，必須是放熱反應。A、升溫平衡逆向移動，平衡常數隨溫度的升高而減小，故A正確；B、升溫化學反應速率加快，故B錯誤；C、升溫平衡逆向移動，達平衡后再升溫，甲醇濃度減小，故C正確；D、升溫平衡逆向移動，達平衡后再升溫，氫氣體積分數增大，故D錯誤；故答案為：AC。