Question

【題目】銅的兩種氧化物在化工生產中都有著重要的用途。

I.CuO可用于制備Cu2O。

已知:①2Cu2O(s)4Cu(s)+O2(g) △H1=+338kJ·mol-1；

②2CuO(s)2Cu(s)+O2(g) △H2=+314kJ·mol-1。

（1）CuO分解生成2molCu2O的熱化學方程式為____________________________________。

（2）溫度為T時，向5L恒容密閉容器中加人80g CuO制備Cu2O，5min時恰好達到平衡，測得容器中Cu2O的物質的量為0.4mol。

①該反應的平衡常數(shù)K=_____________________。

②5min時縮小容器容積，重新達到平衡時O2的濃度_________(填“增大”“減小”或“不變”)。

③其他條件不變，起始向該容器中充入0.5molCuO，重復實驗，達到平衡的時間_____2.5min(填“大于”“小于”或“等于”)；達到平衡時Cu2O的物質的量______0.2mol(填“大于”“小于”或“等于”)。

（3）研究表明，在CuO中加入適量碳粉，下列說法中有利于制得納米級Cu2O的是_____(填選項字母)。

A.碳與氧氣反應放熱，加快反應速率

B.生成CO氣體，使固體顆粒容易分散

C.CO可以將Cu2O還原為銅粉

D.CO作該反應的催化劑

II.CuO可用于冶煉銅(已知:CO的燃燒熱△H=-283kJ/mol)，一定條件下，將1molCuO和0.5molCO加人2L密閉容器中發(fā)生反應，t1時達到平衡，t2后改變容器中的條件，用CO表示的反應速率(v)與時間(t)的關系如圖所示(三個階段改變的條件為溫度、壓強、濃度中的一個)。

（4）t4時改變的條件為______________________________________________。

（5）M、N、P三點對應狀態(tài)下，CO的轉化率a(M)、a(N)、a(P)的大小關系為_______________。

Answer 1

【答案】4CuO(s) 2Cu2O(s)+O2(g) △H=+290kJ/mol 0.04 不變 大于 大于 AB 增大容器容積(或減小壓強) a(M)=a(N)>a(P)

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律②×2-①得4CuO(s) 2Cu2O(s)+O2(g) △H=+314 kJ/mol×2-338 kJ/mol= +290kJ/mol。

（2）①由信息，達到平衡時，Cu2O的物質的量為0.4mol，則參加反應的CuO的物質的量為0.8mol，生成O2的物質的量為0.2mol，K=c(O2)=0.2mol/5L=0.04mol/L5L②由于平衡常數(shù)只與溫度有關，根據(jù)K=c(O2)得，縮小容器容積，平衡常數(shù)不變，重新達到平衡時O2的濃度不變。其他條件不變，起始向該容器中充人0.5molCuO，相當于減小壓強，速率減慢，時間大于2.5min，該反應為氣體分子總數(shù)增大的反應，減小壓強，平衡正向移動，Cu2O的物質的量大于0.2mol。

（3）碳與氧氣反應放熱，升高溫度，反應速率加快，A項正確；氣體生成容品使固體分散，有利于制得納米級Cu2O，B項正確。CO將Cu2O還原為銅粉降低Cu2O的產率，C項錯誤；CO不是該反應的催化劑，D項錯誤，

Ⅱ（4）由圖中信息，t1、t2、t3時改變的條件分別為增加CO濃度、增大容器容積(或減小壓強)、升高溫度。

（5）t2時，增加CO濃度，但該反應為氣體分總數(shù)相等的反應，平衡時CO的轉化率不變；t4時增大容器容積(或減小壓強)，平衡不移動，平衡時CO的轉化率不變；由反應2CuO(s)=2Cu(s)+O2(g) △H=+314kJ·mol-1和2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-565kJ·mol-1 得CuO(s)+CO(g)Cu(s)+CO2(g) △H=-126 kJ·mol-1，該反應放熱，故t3時升高溫度，平衡逆向移動，平衡時CO的轉化率減小，則M、N、P三點對應狀態(tài)下，CO的轉化率a(M)、a(N)、a(P)的大小關系為a(M)=a(N)>a(P)，