题目内容
【题目】Ⅰ．纳米级Cu2O既是航母舰艇底部的防腐蚀涂料，也是优良的催化剂。
(1)已知：C（s）+
O2（g）=CO（g）ΔH ＝–110.4kJmol-1，
2Cu2O（s）+O2（g）＝ 4CuO（s） ΔH ＝–292kJmol-1，则工业上用碳粉与CuO粉末混合在一定条件下反应制取Cu2O(s)，同时生成CO气体的热化学方程式为________。
(2)用纳米级Cu2O作催化剂可实现甲醇脱氢制取甲醛：
CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如右图所示。
①该反应的ΔH___0 （填“>”或“<”）；600K时，Y点甲醇的v(正) ____v(逆)（填“>”或“<”）。
②从Y点到X点可采取的措施是___________________________________。
③在t1K时，向固定体积为2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)，温度保持不变，9分钟时达到平衡,则0～9min内用CH3OH(g)表示的反应速率v(CH3OH)＝_____________, 温度为t1时，该反应的平衡常数K＝____________。
Ⅱ.金属铜因导电性强而应用广泛。
由黄铜矿冶炼得到的粗铜经过电解精炼才能得到纯铜。电解时，粗铜作______极，阴极的电极反应式为_______________。
Ⅲ.含铜离子的的废水会造成污染，通常将其转化为硫化铜沉淀而除去。
已知：Ksp[CuS]=1×10-36，要使铜离子的浓度符合排放标准（不超过0.5mg/L），溶液中的硫离子的物质的量浓度至少为__________mol/L（保留至小数点后一位）。
【答案】2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu2O（s），ΔH =+35.6kJmol-1 > < 缩小体积增大压强 0.05 mol·L－1·min－1 阳 4.05 Cu2++2e-=Cu 1.3×10-3 1mol/L
【解析】
Ⅰ．（1） ①C（s）+
O2（g）=CO（g）ΔH ＝–110.4kJmol-1，
②2Cu2O（s）+O2（g）＝ 4CuO（s） ΔH ＝–292kJmol-1
根据盖斯定律1/2×[①×2-②]可得：2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu2O（s），ΔH =1/2×[-110.4×2+292]= +35.6kJmol-1；所以该反应的热化学方程式：2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu2O（s），ΔH =+35.6kJmol-1 ；综上所述，本题答案是：2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu2O（s），ΔH =+35.6kJmol-1 。
(2) ①根据图像，升高温度，甲醇的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH＞0；600K时，甲醇的转化率小于X，则Y点反应逆向进行，υ(正)＜υ(逆)；综上所述，本题答案是：＞；＜。
②要减小甲醇的转化率，可以通过缩小体积增大压强使平衡逆向移动，可以实现从Y点到X点变化；综上所述，本题答案是：缩小体积增大压强。
③在t1K时，甲醇的平衡转化率为90%，向固定体积为2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)，温度保持不变，9分钟时达到平衡，平衡时，甲醇的物质的量为0.1mol，则甲醛为0.9mol，氢气为0.9mol，三者浓度分别为0.05mol/L、0.45mol/L、0.45mol/L，则0～9min内用CH3OH(g)表示的反应速率v(CH3OH)＝（0.5-0.05）/9=0.05 mol·L－1·min－1，t1K时，该反应的平衡常数K＝0.45×0.45/0.05=4.05 mol/L；
综上所述，本题答案是：0.05 mol·L－1·min－1；4.05 mol·L－1。
Ⅱ.粗铜经过电解精炼才能得到纯铜；电解时，粗铜作阳极，铜离子在阴极得到电子生成铜，阴极的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；综上所述，本题答案是：阳，Cu2++2e-=Cu。
Ⅲ. Ksp[CuS]=c(Cu2+)c(S2-)=1×10-36，铜离子的浓度为0.5mg/L=5×10-4g/L=(5×10-4)/64mol/L；所以c(S2-)= Ksp[CuS]/c(Cu2+)=1×10-36/[(5×10-4)/64]≈1.3×10-31mol/L;综上所述，本题答案是：1.3×10-31mol/L。
