Question

12．二氧化錳是化學(xué)工業(yè)中常用的氧化劑和有機合成中的催化劑，其主要制備方法是碳酸錳熱分解，反應(yīng)原理為2MnCO₃+O₂═2MnO₂+2CO₂．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)過程為①MnCO₃═MnO+CO₂�、�2MnO+O₂═2MnO₂．
回答下列問題：
（1）某溫度下該平衡體系的壓強為P，CO₂、O₂的物質(zhì)的量分別為n₁和n₂，用平衡分壓代替平衡濃度，碳酸錳熱分解反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{p{{n}_{1}}^{2}}{{n}_{2}（{n}_{1}+{n}_{2}）}$（分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）；K與反應(yīng)①、②的平衡常數(shù)K₁、K₂的關(guān)系為K=K₁²×K₂．
（2）反應(yīng)②在低溫下能自發(fā)進行，則其△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）生成物濃度的冪之積比上反應(yīng)濃度的冪之積，固體不代入表達式；2MnCO₃+O₂═2MnO₂+2CO₂為方程①②之和，所以K=K₁×K₂；
（2）反應(yīng)自發(fā)進行的判斷依據(jù)是△H-T△S＜0，反應(yīng)自發(fā)進行，△H-T△S＞0，反應(yīng)非自發(fā)進行．

解答 解：（1）反應(yīng)①的平衡常數(shù)表達式K₁=$\frac{{c}^{2}（C{O}_{2}）}{c（{O}_{2}）}$=$\frac{（\frac{P{n}_{1}}{{n}_{1}+{n}_{2}}）^{2}}{\frac{P{n}_{2}}{{n}_{1}+{n}_{2}}}$=$\frac{p{{n}_{1}}^{2}}{{n}_{2}（{n}_{1}+{n}_{2}）}$，K與反應(yīng)①、②的平衡常數(shù)K₁、K₂關(guān)系為：2MnCO₃+O₂═2MnO₂+2CO₂為方程①的系擴大2倍后與②之和所以K=K₁²×K₂，
故答案為：$\frac{p{{n}_{1}}^{2}}{{n}_{2}（{n}_{1}+{n}_{2}）}$；K=K₁²×K₂；
（2）反應(yīng)②在低溫下能，只有△H＜0，△G＜0反應(yīng)自發(fā)，
故答案為：＜．

點評 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的含義，平衡移動、反應(yīng)方向進行判斷等相關(guān)知識，題目難度中等，試題綜合性強，學(xué)生要有一定的化學(xué)基本功才能解決，試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力．