Question

【題目】硫化鈉是一種重要的化工原料。工業(yè)上用硫酸鈉來制得硫化鈉。制備硫化鈉的反應(yīng)原理為: Na2SO4(s)＋4H2(g) Na2S(s)＋4H2O(g) △H>0，已知該可逆反應(yīng)在1000°C時(shí)達(dá)到平衡，并保持反應(yīng)器內(nèi)恒溫恒容。試回答下列問題:

(1)此可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式可表示為________，若只改變一個(gè)影響因素，當(dāng)平衡移動(dòng)時(shí)，K值________變化(填“一定”或“不一定”)；當(dāng)K值變大時(shí)，逆反應(yīng)速率________.(填“增大”、“減小”或“不變”)

(2)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)下列說活錯(cuò)誤的是________。

a.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

b.氫氣和水蒸汽的物質(zhì)的量之比保持不變

c.加入少量Fe2O3固體，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

d.移除部分Na2S固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

(3)該溫度下，在2L盛有2.74g Na2SO4的密閉容器中通入H2氣體，10分鐘后測(cè)得固體質(zhì)量為2.164g。則10分鐘內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率________。

(4)請(qǐng)寫出向Ba(ClO)2溶液中通入足量SO2氣體后所發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式____________________________________。

Answer 1

【答案】 不一定 增大 d 0.0018mol/(Lmin) Ba2++2C1O-+2SO2+2H2O=BaSO4↓+4H++SO42-+2Cl-

【解析】

(1)根據(jù)反應(yīng)的平衡常數(shù)=書寫；平衡常數(shù)只隨溫度變化；該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，集合溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響判斷溫度的變化，再判斷反應(yīng)速率的變化；

(2)該反應(yīng)是氣體體積不變的吸熱反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相同時(shí)，各組分含量保持不變，變量不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；

(3)根據(jù)方程式集合差量法計(jì)算反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量，再求反應(yīng)速率；

(4)二氧化硫水溶液呈酸性，C1O-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，可與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，以此書寫反應(yīng)的離子方程式。

(1)Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)，反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=；影響化學(xué)平衡的因素有溫度、壓強(qiáng)、濃度等，改變一個(gè)條件平衡發(fā)生移動(dòng)，但平衡常數(shù)只隨溫度變化，不隨壓強(qiáng)、濃度的改變，所以若只改變一個(gè)影響因素，當(dāng)平衡移動(dòng)時(shí)，K值不一定變化；該反應(yīng)的△H>0，是吸熱反應(yīng)，當(dāng)K值變大時(shí)，說明是溫度的影響，平衡正向進(jìn)行，說明是升高溫度，平衡正向進(jìn)行，正、逆反應(yīng)速率都增大，故答案為：；不一定；增大；

(2)Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)，該反應(yīng)是氣體體積不變的吸熱反應(yīng)。a．反應(yīng)前后氣體體積不變，反應(yīng)過程中容器內(nèi)壓強(qiáng)始終保持不變，故a正確；b．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，物質(zhì)的量不變，氫氣和水蒸汽的物質(zhì)的量之比保持不變，故b正確；c．加入少量Fe2O3固體，高溫時(shí)，氧化鐵能夠與氫氣反應(yīng)生成水蒸氣，氫氣濃度減小，水蒸氣濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，故c正確；d．移除部分Na2S固體，平衡不發(fā)生移動(dòng)，故d錯(cuò)誤；故答案為：d；

(3)設(shè)反應(yīng)消耗的氫氣為nmol，

Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g) △m(s)

4mol 64 g

n (2.74-2.164)g

=，解得n=0.036mol，則該時(shí)間范圍內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2)=═0.0018mol/(L·min)，故答案為：0.0018mol/(Lmin)；

(4) Ba(C1O)2溶液具有強(qiáng)氧化性，二氧化硫具有還原性，往Ba(C1O)2溶液中通入足量SO2氣體發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Ba(C1O)2+2SO2+2H2O=BaSO4↓+H2SO4+2HCl，反應(yīng)的離子方程式為Ba2++2C1O-+2SO2+2H2O=BaSO4↓+4H++SO42-+2Cl-，故答案為：Ba2++2C1O-+2SO2+2H2O=BaSO4↓+4H++SO42-+2Cl-。