Question

【題目】已知水溶液中CrO42-（黃色）和 Cr2O72-（橙色）間存在如下平衡：2CrO42-＋2H＋Cr2O72-＋H2O △H<0

（1）該反應平衡常數的表達式為_______________________

（2）下列說法正確的是_________

A、V正（CrO42—）=2V逆（Cr2O72—）說明該反應已達平衡狀態

B、溶液顏色不變說明該反應已達平衡狀態

C、溶液中c（CrO42—）：c（Cr2O72—）=2:1時該反應已達平衡狀態

D、升溫該反應平衡常數變大

E、向平衡后的體系中加入一定量的水，平衡不移動

（3）根據2CrO42-＋2H＋Cr2O72-＋H2O設計圖示裝置(兩極均為惰性電極)電解Na2CrO4 溶液制取Na2Cr2O7圖中右側電極連接電源的______極，其電極反應式為______________

（4）H+(aq）+OH-（aq）=H2O(l）；ΔH= -a KJ/mol

3Cl2（g）+2Cr3+（aq）+16OH-(aq）=2CrO42-（aq）+6Cl-（aq）+8H2O(l)；ΔH= -b KJ/mol

2CrO42-（aq）+2H+(aq）Cr2O72-（aq）+H2O(l）；ΔH= -c KJ/mol

已知酸性條件下Cr2O72—將Cl-氧化為Cl2，本身被還原為Cr3+，試寫出該反應的熱化學方程式：_______________________________________________________________

Answer 1

【答案】 AB 正 2H2O－4e－= O2↑＋4H＋或4OH-－4e－= O2↑＋2H2O Cr2O72-（aq）+6Cl-（aq）+14H+（aq）=3Cl2（g）+2Cr3（aq）++7H2O(l） ΔH=(c+b-16a）kJ/mol

【解析】

（1）化學平衡常數等于生成物濃度冪之積比上反應物濃度冪之積；

（2）根據判斷平衡狀態的方法：V正=V逆，或各組分的濃度保持不變則說明已達平衡，也可根據化學平衡狀態的特征：逆、定、動、變、等來回答判斷；

（3）根據平衡2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O可知制取Na2Cr2O7時，需要通過電解提高溶液的酸性，使平衡正向移動，則右側電極是電解池的陽極，連接電源的正極，電極反應式為4OH--4e-＝O2↑+2H2O；

（4）根據蓋斯定律分析計算。

（1）化學平衡常數等于生成物濃度冪之積比上反應物濃度冪之積，則K=，故答案為：K=；

（2）A、V正（CrO42-）=2V逆（Cr2O72-），速率之比等于對應物質的量之比，說明該反應已達平衡狀態，故正確；

B、溶液顏色不變說明各物質的濃度不變，該反應已達平衡狀態，故B正確；

C、溶液中c（CrO42-）：c（Cr2O72-）=2：1，但不是濃度不變的狀態，故C錯誤；

D、升溫該反應平衡常數變大，與是否平衡無關，故D錯誤；

E、向平衡后的體系中加入一定量的水，平衡不移動，與平衡狀態無關，故E錯誤；

AB正確，故答案為：AB；

（3）根據平衡可知制取Na2Cr2O7，需要提高右側溶液的酸性，使平衡正向移動，則右側電極是電解池的陽極，連接電源的正極，電極反應式為4OH--4e-＝O2↑+2H2O，故答案為：正；4OH--4e-＝O2↑+2H2O；

（4）將已知熱化學方程式依次編號為①②③，根據蓋斯定律①×16-②-③得：Cr2O72-（aq）+6Cl-（aq）+14H+（aq）=3Cl2（g）+2Cr3（aq）++7H2O（l），則△H=△H1—△H2—△H3=（c+b-16a）kJ/mol，故答案為：Cr2O72-（aq）+6Cl-（aq）+14H+（aq）=3Cl2（g）+2Cr3（aq）++7H2O（l）△H=（c+b-16a）kJ/mol。