Question

【題目】硫化鈉是一種重要的化工原料．工業上用硫酸鈉來制得硫化鈉．制備硫化鈉的反應原理為：Na2SO4（s）+4H2（g）Na2S（s）+4H2O（g）﹣Q，已知該可逆反應在1000℃時達到平衡，并保持反應器內恒溫恒容．試回答下列問題：

（1）此可逆反應的平衡常數表達式可表示為______，若只改變一個影響因素，當平衡移動時，K值______變化（填“一定”或“不一定”）；當K值變大時，逆反應速率______．（填“增大”、“減小”或“不變”）

（2）該反應達到平衡時下列說法錯誤的是______．

a．容器內壓強保持不變

b．氫氣和水蒸汽的物質的量之比保持不變

c．加入少量Fe3O4固體，平衡向逆反應方向移動

d．移除部分Na2S固體，平衡向正反應方向移動

（3）該溫度下，在2L盛有2.84g Na2SO4的密閉容器中通入H2氣體，10分鐘后測得固體質量為2.264g．則10分鐘內H2的平均反應速率為______．

（4）往Ba（ClO）2溶液中通入足量SO2氣體后，溶液中的溶質是______．

（5）向亞硫酸鈉中滴加酚酞，溶液變為紅色，若在該溶液中再滴入過量的BaCl2溶液，現象是______，請結合離子方程式，運用平衡原理進行解釋：______．

Answer 1

【答案】 不一定 增大 d 0.0018 mol/（Lmin） H2SO4 HCl 白色沉淀生成，溶液紅色褪去 亞硫酸鈉溶液水解成堿性，滴入酚酞成紅色．SO32﹣+H2OHSO3﹣+OH﹣，加入氯化鋇后，Ba2++SO32﹣=BaSO3↓，降低了SO32﹣的濃度，使得水解平衡往左移動，導致溶液中OH﹣濃度降低，因此溶液紅色褪去

【解析】

(1)反應的平衡常數=，固體和純液體不寫入表達式，平衡常數只隨溫度變化；反應是吸熱反應，升溫促進平衡正向進行，平衡常數增大；

(2)反應是氣體體積不變的吸熱反應，反應達到平衡狀態，正逆反應速率相同時，各組分含量保持不變，變量不變說明反應達到平衡狀態；

(3)根據方程式計算反應的氫氣的物質的量，再求出反應速率；

(4)二氧化硫水溶液呈酸性，C1O﹣在酸性條件下具有強氧化性，可與二氧化硫發生氧化還原反應，以此解答該題；

(5)亞硫酸鈉是強堿弱酸鹽，亞硫酸鈉水解而使溶液呈堿性，滴入酚酞，溶液變紅；再滴入過量的BaCl2溶液，亞硫酸根離子和鋇離子反應生成亞硫酸鋇沉淀，由于SO32﹣濃度減小，水解平衡左移，OH﹣濃度減小，溶液褪色，據此即可解答。

(1)Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)，反應的平衡常數表達式K=，影響化學平衡的因素有溫度、壓強、濃度等，改變一個條件平衡發生移動，但平衡常數只隨溫度變化，不隨壓強、濃度的改變，所以若只改變一個影響因素，當平衡移動時，K值不一定變化，反應是吸熱反應，當K值變大時，說明是溫度影響，平衡正向進行，說明是升溫平衡正向進行，正逆反應速率都增大；

(2)Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)，反應是氣體體積不變的吸熱反應，

a．反應前后氣體體積不變，反應過程中容器內壓強始終保持不變，反應達到平衡狀態，壓強不變，故a正確；

b．反應達到平衡狀態，物質的量不變，氫氣和水蒸汽的物質的量之比保持不變，故b正確；

c．固體不影響化學平衡，加入少量Fe3O4固體，平衡不發生移動，故c正確；

d．固體不影響化學平衡，移除部分Na2S固體，平衡不發生移動，故d錯誤；

(3)設反應消耗的氫氣為nmol，

解得n=0.036mol，則該時間范圍內的平均反應速率v(H2)=═0.0018mol/（Lmin）；

(4)往Ba(C1O)2溶液中通入足量SO2氣體發生Ba(C1O)2+2SO2+2H2O=BaSO4↓+H2SO4+2HCl，則反應后溶液的溶質為H2SO4、HCl；

(5)亞硫酸鈉是強堿弱酸鹽，亞硫酸鈉水解而使溶液呈堿性，SO32﹣+H2OHSO3﹣+OH﹣，滴入酚酞，溶液變紅；再滴入過量的BaCl2溶液，亞硫酸根離子和鋇離子反應生成亞硫酸鋇沉淀，Ba2++SO32﹣═BaSO3↓(白色)，由于SO32﹣濃度減小，水解平衡左移，OH﹣濃度減小，溶液褪色。