Question

13．已知水溶液中CrO₄^2-（黃色）和 Cr₂O₇^2-（橙色）間存在如下平衡：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O△H＜0
（1）該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=$\frac{c（C{r}_{2}{O}_{7}^{2-}）}{{c}^{2}（Cr{O}_{4}^{2-}）•{c}^{2}（{H}^{+}）}$
（2）下列說法正確的是AB
A、V_正（CrO₄^2-）=2V_逆（Cr₂O₇^2-）說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
B、溶液顏色不變說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
C、溶液中c（CrO₄^2-）：c（Cr₂O₇^2-）=2：1時(shí)該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
D、升溫該反應(yīng)平衡常數(shù)變大
E、向平衡后的體系中加入一定量的水，平衡不移動(dòng)
（3）根據(jù)2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O設(shè)計(jì)圖示裝置（兩極均為惰性電極）電解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇圖中右側(cè)電極連接電源的正極，其電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O
（4）H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）；△H=-a KJ/mol
3Cl₂（g）+2Cr³⁺（aq）+16OH^-（aq）=2CrO₄^2-（aq）+6Cl^-（aq）+8H₂O（l）；△H=-b KJ/mol
2CrO₄^2-（aq）+2H⁺（aq）?Cr₂O₇^2-（aq）+H₂O（l）；△H=-c  KJ/mol
已知酸性條件下Cr₂O₇^2-將Cl^-氧化為Cl₂，本身被還原為Cr³⁺，試寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：Cr₂O₇^2-（aq）+6Cl^-（aq）+14H⁺（aq）=3Cl₂（g）+2Cr³（aq）⁺+7H₂O（l）△H=（c+b-16a）KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積；
（2）根據(jù)判斷平衡狀態(tài)的方法：V_正=V_逆，或各組分的濃度保持不變則說明已達(dá)平衡，也可根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：逆、定、動(dòng)、變、等來回答判斷；
（3）根據(jù)2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O設(shè)計(jì)圖示裝置（均為惰性電極）電解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇，需要通過電解電解消耗OH^-提高溶液的酸性，說明在該電極是陽極，連接電源的正極，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O；
（4）根據(jù)蓋斯定律分析解答．

解答 解：（1）平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積，所以K=$\frac{c（C{r}_{2}{O}_{7}^{2-}）}{{c}^{2}（Cr{O}_{4}^{2-}）•{c}^{2}（{H}^{+}）}$，故答案為：K=$\frac{c（C{r}_{2}{O}_{7}^{2-}）}{{c}^{2}（Cr{O}_{4}^{2-}）•{c}^{2}（{H}^{+}）}$；  （2分）
（2）A、V_正（CrO₄^2-）=2V_逆（Cr₂O₇^2-），速率之比等于對(duì)應(yīng)物質(zhì)的量之比，說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，故A正確；
B、溶液顏色不變說明各物質(zhì)的濃度不變，該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，故B正確；
C、溶液中c（CrO₄^2-）：c（Cr₂O₇^2-）=2：1，但不是濃度不變的狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
D、升溫該反應(yīng)平衡常數(shù)變大，與是否平衡無關(guān)，故D錯(cuò)誤；
E、向平衡后的體系中加入一定量的水，平衡不移動(dòng)，是平衡的移動(dòng)，與平衡狀態(tài)無關(guān)，故E錯(cuò)誤；
故選AB；
（3）根據(jù)2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O設(shè)計(jì)圖示裝置（均為惰性電極）電解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇，需要通過電解消耗OH^-，提高溶液的酸性，說明在該電極是陽極，連接電源的正極，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，故答案為：正；4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O；
（4）①H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）；△H=-a KJ/mol；
②3Cl₂（g）+2Cr³⁺（aq）+16OH^-（aq）=2CrO₄^2-（aq）+6Cl^-（aq）+8H₂O（l）；△H=-b KJ/mol；
③2CrO₄^2-（aq）+2H⁺（aq）?Cr₂O₇^2-（aq）+H₂O（l）；△H=-c  KJ/mol；
根據(jù)蓋斯定律：16①-②-③得：Cr₂O₇^2-（aq）+6Cl^-（aq）+14H⁺（aq）=3Cl₂（g）+2Cr³（aq）⁺+7H₂O（l）△H=（c+b-16a）KJ/mol，故答案為：Cr₂O₇^2-（aq）+6Cl^-（aq）+14H⁺（aq）=3Cl₂（g）+2Cr³（aq）⁺+7H₂O（l）△H=（c+b-16a）KJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池設(shè)計(jì)、蓋斯定律知識(shí)點(diǎn)、化學(xué)平衡狀態(tài)，會(huì)正確書寫電極反應(yīng)式，為高考高頻點(diǎn)．