Question

化合物A由兩種常見元素組成，且A中兩種元素的質(zhì)量比為4：1．A有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中B、F均為紅色固體，C能使品紅溶液褪色（有的反應(yīng)可能在水溶液中進(jìn)行，有的反應(yīng)的生成物未全部給出）．

（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式，A

Cu₂S

，B

Cu₂O

，H

Cu（OH）₂

．
（2）反應(yīng)I中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為

2：3

，
反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為

Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O

．
反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為

Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

．
（3）某人設(shè)想用如圖所示裝置用電化學(xué)原理生產(chǎn)E，N電極是

正

極；寫出M電極的電極反應(yīng)式：

SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺

．

（4）當(dāng)圖中的C與O₂被活性炭吸附時(shí)，也能發(fā)生放熱反應(yīng)生成D，為研究此反應(yīng)，將C和O₂放入體積為1L的恒容密閉容器中，在
500℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)物濃度時(shí)間的變化如下表所示：

t（min） 濃度（mol/L）	0	1	2	3	4	5	6
c（C）	0.054	0.034	0.018	0.012	0.008	0.006	0.006
c（O2）	0.032	0.022	0.014	0.011	0.009	0.008	0.008

①反應(yīng)從起始至2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（C）=

0.018mol/（L?min）

；500℃時(shí)，此反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K的值為

8000

．
②第6min時(shí)，向容器中再充入0.002molO₂，同時(shí)將反應(yīng)體系的溫度改變?yōu)門，反應(yīng)至10min時(shí)重新達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得c（C）=
0.004mol/L，則溫度T

＜

（填“＞”或“＜”）500℃．

Answer 1

分析：（1）H和葡萄糖反應(yīng)生成B為紅色固體，則H為Cu（OH）₂，B為Cu₂O，在酸性條件下反應(yīng)：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，則E為酸，F(xiàn)為Cu，由C→D→E等反應(yīng)可知，C為SO₂，D為SO₃，E為H₂SO₄，則G為CuSO₄，A應(yīng)含有Cu和S兩種元素，質(zhì)量比為4：1，應(yīng)為Cu₂S；
（2）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)書寫有關(guān)反應(yīng)的離子方程式并判斷氧化劑和還原劑之間的關(guān)系；
（3）通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；
（4）①根據(jù)濃度的變化計(jì)算反應(yīng)速率，根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積計(jì)算；
②計(jì)算出該溫度時(shí)的平衡常數(shù)，根據(jù)溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響判斷．

解答：解：（1）H和葡萄糖反應(yīng)生成B為紅色固體，則H為Cu（OH）₂，B為Cu₂O，在酸性條件下反應(yīng)：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，則E為酸，F(xiàn)為Cu，由C→D→E等反應(yīng)可知，C為SO₂，D為SO₃，E為H₂SO₄，則G為CuSO₄，A應(yīng)含有Cu和S兩種元素，質(zhì)量比為4：1，應(yīng)為Cu₂S，故答案為：Cu₂S；Cu₂O；Cu（OH）₂；
（2）反應(yīng)Ⅰ為：2Cu₂S+3O₂

高溫  .

2Cu₂O+2SO₂，由方程式可以看出，還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2：3，Cu₂O在酸性條件下反應(yīng)：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，Cu和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成CuSO₄和SO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：2：3；Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O；Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）氧氣具有氧化性，應(yīng)為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，二氧化硫具有還原性，應(yīng)為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：正；SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；
（4）①c（SO₂）=

0.054moL/L-0.018mol/L

2min

=0.018mol/（L?min），
            2SO₂+O₂2SO₃
起始：0.054mol/L 0.032mol/L
轉(zhuǎn)化：0.048mol/L 0.024mol/L 0.048mol/L
平衡：0.006moL/L 0.008mol/L 0.048mol/L
k=

0.0482

0.0062×0.008

=8000，
故答案為：0.018mol/（L?min）；8000；
②第6min時(shí)，向容器中再充入0.002molO₂，反應(yīng)至10min時(shí)重新達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得c（SO₂）=0.004mol/L，等效于
              2SO₂+O₂2SO₃
起始：0.054mol/L 0.034mol/L     0
轉(zhuǎn)化：0.050mol/L 0.025mol/L    0.050mol/L
平衡：0.004moL/L 0.009mol/L    0.050mol/L
此時(shí)k=

0.0502

0.004 2×0.009

=17361＞8000，說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，而該反應(yīng)放熱，則應(yīng)是降低溫度，故小于500℃，

故答案為：＜．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無機(jī)物的推斷，題目綜合度較大，難度較大，易錯(cuò)點(diǎn)為（4），注意從平衡常數(shù)的角度判斷平衡移動(dòng)的方向．