Question

1000⁰C时，硫酸钠可与氢气发生反应:。请回答下列问题：

（1）上述反应的平衡常数表达式为：                           。

（2）上述反应在三个不同条件下进行，其中H₂的浓度随时间的变化如图所示。

①与曲线a比较，b和c分别仅改变一种反应条件，则曲线b改变的条件为         

②该反应的△H___0（填“＞”、“＜”或“=”），其判断理由是                         。

（3）该温度下，向2L盛有1.42g Na₂SO₄的密闭容器中通入H₂,5min后测得

固体质量为1.10g。则该时间范围内的平均反应速率v(H₂)=          。

（4）能说明该反应已达到平衡状态的是        （填字母，下同）。

a.容器内压强保持不变

b.容器内气体密度保持不变

c.c(H₂)=c(H₂O)d.v_正(H₂)=v_逆(H₂O)

Answer

（1）c4(H2O)/c4(H2) (2分)

（2）①使用催化剂 (2分)

② ＞ 温度升高，达平衡时间缩短，平衡时H2浓度减少，说明升高温度平衡向正反应方向移动。 (每空1 分)

（3）0.002mol/(L.min) (2分)

（4）b d (2分)（答对一个给1分，有错不给分）

【解析】

试题分析：（1）根据题给化学方程式结合平衡常数表达式的书写原则写出上述反应的平衡常数表达式为：c4(H2O)/c4(H2)；（2）①根据题给图像分析，与曲线a比较，曲线b缩短了达平衡的时间，氢气的平衡浓度未发生变化，则曲线b改变的条件为使用催化剂；②与曲线a比较，曲线c缩短了达平衡的时间，氢气的平衡浓度减小，则曲线c改变的条件为升高温度； 温度升高，达平衡时间缩短，平衡时H2浓度减少，说明升高温度平衡向正反应方向移动。该反应的△H＞0；（3）该温度下，向2L盛有1.42g Na2SO4的密闭容器中通入H2,5min后测得固体质量为1.10g，固体质量减少0.32g，利用差量法计算，则该时间范围内参加反应氢气的物质的量0.02mol，根据v=△n/V△t计算，则该时间范围内的平均反应速率v(H2)=0.002mol/(L.min)；（4）a.该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，容器内压强不随反应的进行而变化，不能作为平衡标志，错误；b.容器内气体密度随反应的进行而变化，密度不变已达平衡，正确；c.达平衡后c(H2)和c(H2O)不一定相等，错误；d.v正(H2)=v逆(H2O)，说明反应已达平衡，正确，选bd。

考点：考查平衡常数表达式的书写、平衡图像及化学反应速率的计算、平衡状态的判断。