Question

硫化鈉是一種用途廣泛的化工原料，制備硫化鈉的反應(yīng)原理可用反應(yīng)式：Na₂SO₄(s)+4H₂(g)Na₂S(s)+4H₂O(g)表示，已知該可逆反應(yīng)在1100 ℃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_______，溫度升高后，K值會(huì)增大，意味著該反應(yīng)的正方向?yàn)開______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(2)下列各種情況下，平衡將發(fā)生何種變化？(填“正向”“逆向”或“不”)

①加入少量Na₂SO₄·10H₂O晶體，平衡_______移動(dòng)；

②加入少量灼熱的焦炭，平衡_______移動(dòng)。

(3)若將溫度降低100 ℃，則在降溫過程中對(duì)恒容反應(yīng)器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)〔∑p(g)〕、氫氣物質(zhì)的量〔n(H₂)〕、恒容反應(yīng)器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量〔(g·mol^-1)〕、氣體的總質(zhì)量〔∑m(g)〕的變化，描述正確的圖象是_______。

Answer 1

解析：本題從溫度、濃度等條件出發(fā)，結(jié)合圖象分析，考查學(xué)生對(duì)平衡移動(dòng)原理的理解和應(yīng)用能力。

(1)根據(jù)信息，固體物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度被視為常數(shù)，不列入平衡常數(shù)表達(dá)式。又根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式，溫度升高，K值增大，說明平衡正向移動(dòng)，則正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)。

(2)①加入 Na₂SO₄·10H₂O晶體，即相當(dāng)于加入Na₂SO₄固體和水蒸氣(容器內(nèi)高溫使水汽化)，其中水的量大于Na₂SO₄的量，故平衡逆向移動(dòng)；?②加入灼熱的焦炭會(huì)發(fā)生反應(yīng)：C(s)+H₂O(g)====CO(g)+H₂(g)，從而使c〔H₂O(g)〕下降，c(H₂)上升，則平衡正向移動(dòng)。

(3)降溫使該可逆反應(yīng)逆向移動(dòng)，雖然氣體物質(zhì)的量不發(fā)生變化，但根據(jù)理想氣態(tài)方程(pV=nRT)，一定量的氣體，若體積不變，則其壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比。溫度降低，氣體總壓強(qiáng)應(yīng)隨之降低。降溫后，由于平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)，故n(H₂)增大，n(H₂O)減少；w(H₂)上升，w(H₂O)下降。而M(H₂)＜M(H₂O)，故氣體的平均摩爾質(zhì)量降低，氣體總質(zhì)量降低。選A、B。

答案：(1)K=  吸熱

    (2)①逆向  ②正向  (3)AB