Question

【題目】銅及其化合物是一類重要的物質(zhì)。回答下列有關(guān)問題：

（l）某試管底部附著一層致密的銅，向其中滴加10 mL 稀硫酸時(shí)，無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入0.1g KNO3, 振蕩，可觀察到有氣泡生成，除此外還可觀察到的現(xiàn)象是__________，生成的氣體是___（填化學(xué)式）。

（2）銅與濃硫酸加熱反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后觀察到試管底部有黑色物質(zhì)形成，溶液呈藍(lán)色，通過檢驗(yàn)知該黑色物質(zhì)為Cu2S。寫出濃硫酸與Cu反應(yīng)生成Cu2S的化學(xué)方程式：___________。

（3）工業(yè)上利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）、空氣，在銅基催化劑作用下，可合成甲醇。已知：25℃，101kPa下：

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H＝-242kJ/mol；

CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H＝-676kJ/mol。

寫出CO2和H2生成甲醇等氣態(tài)產(chǎn)物的熱化學(xué)方程式：________________。

（4）合成氨工藝的一個(gè)重要工序是銅洗，其目的是用銅液[醋酸二氨合銅（I）、氨水]吸收在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳的氧化物。銅液吸收CO的化學(xué)方程式為Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g) [Cu(NH3)3CO]Ac(aq） △H

① 如果要提高上述反應(yīng)的反應(yīng)速率，可以采取的措施是______（填字母）。

a．增壓 b．增加NH3的濃度 c．增大Cu(NH3)2Ac濃度

d．降溫 e．減小[Cu(NH3)3CO]Ac濃度

② 合成氨反應(yīng)中，在不增減反應(yīng)物或生成物的情況下，不斷改變反應(yīng)條件，反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示：

t4～t5改變的條件可能是__________，H2轉(zhuǎn)化率最高的時(shí)間段是________。若某溫度下，3xmolH2和xmolN2反應(yīng)，在1L的密閉容器中, H2的最高轉(zhuǎn)化率為50%，則該溫度下2NH3(g) 3H2(g)+N2(g)的平衡常數(shù)K=_____（保留兩位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】 銅逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色 NO 5Cu+4H2SO4Cu2S+3CuSO4+4H2O CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g）△H=-50kJ/mol abc 減小壓強(qiáng) t0～tl 1.69x2

【解析】（1）酸性溶液中硝酸根具有強(qiáng)氧化性，能和金屬銅反應(yīng)，可觀察到有氣泡生成，除此外還可觀察到的現(xiàn)象是銅逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色，生成的氣體是NO；（2）根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知濃硫酸與Cu反應(yīng)生成Cu2S的化學(xué)方程式為5Cu+4H2SO4Cu2S+3CuSO4+4H2O。（3）已知：①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H＝-242kJ/mol，②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H＝-676kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律①×3－②即可得到CO2和H2生成甲醇等氣態(tài)產(chǎn)物的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g）△H=-50kJ/mol。（4）①a．增壓反應(yīng)速率加快，a正確；b．增加NH3的濃度反應(yīng)速率加快，b正確；c．增大Cu(NH3)2Ac濃度反應(yīng)速率加快，c正確；d．降溫反應(yīng)速率減小，d錯(cuò)誤；e．減小[Cu(NH3)3CO]Ac濃度反應(yīng)速率減小，e錯(cuò)誤，答案選abc；②合成氨反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng)，t4～t5正逆反應(yīng)速率均減小，平衡向逆反應(yīng)方向減小，改變的條件可能是減小壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，有利于提高氫氣轉(zhuǎn)化率，則根據(jù)圖像可知H2轉(zhuǎn)化率最高的時(shí)間段是 t0～tl。若某溫度下，3xmolH2和xmolN2反應(yīng)，在1L的密閉容器中, H2的最高轉(zhuǎn)化率為50%，則消耗氫氣是1.5xmol、氮?dú)馐?/span>0.5xmol，生成氨氣是1.0xmol，所以該溫度下2NH3(g) 3H2(g)+N2(g)的平衡常數(shù)K=。