题目内容

铜单质及其化合物在工业生产和科研中有重要作用。
（1）已知：2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H＝－292kJ·mol－1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H＝－221kJ·mol－1
请写出用足量炭粉还原CuO（s）制备Cu2O（s）的热化学方程式：                                                                  ；
（2）现用氯化铜晶体(CuCl2·2H2O，含氯化亚铁杂质)制取纯净的CuCl2·2H2O。先将其制成水溶液，后按如图步骤进行提纯:

已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表
金属离子
Fe3+
Fe2+[来源:学&科&
Cu2+
氢氧化物开始沉淀时的pH
1.9
7.0
4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH
3.2
9.0
6.7
 
请回答下列问题:
①现有氧化剂NaClO、H2O2、KMnO4，X加哪种好，为什么？
　　　　　　　　　　；该反应的离子方程式为                        。
②溶液II中除Cu2+外，还有　　　　　金属离子，如何检验其存在             。
③物质Y不能为下列的           
a．CuO  b．Cu(OH)2  c．CuCO3  d．Cu2(OH)2CO3    e．CaO   f．NaOH
④若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是　　　　　　　　　　　　　　。
（1）C(s)＋2CuO(s)＝CO(g)＋Cu2O(s) △H＝+35.5kJ·mol－1（2分）
（2）①H2O2好，不引入杂质离子（2分）。
H2O2+2Fe2++2H+=2 Fe3++2H2O（2分）
②Fe3+（1分），取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，证明含Fe3+。若溶液不变红色，则证明不含Fe3+。（2分）
③ef（2分）
④碳酸钙溶解,产生气泡和红褐色沉淀（1分）

试题分析：（1）利用盖斯定律，
①2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H＝－292kJ·mol－1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H＝－221kJ·mol－1
用②－①可以得到：C(s)＋2CuO(s)＝CO(g)＋Cu2O(s) △H＝+35.5kJ·mol－1（2分）
（2）①高锰酸钾和次氯酸钠作氧化剂的话，都要会引入杂质离子，便是H2O2是绿色氧化剂，不引入杂质离子（2分）。H2O2+2Fe2++2H+=2 Fe3++2H2O（2分）②Fe3+（1分），取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，证明含Fe3+。若溶液不变红色，则证明不含Fe3+。（2分）③溶液Ⅱ是酸性溶液，加入含铜的物质可以调节溶液的pH值，对于ef而言，虽然可以调节溶液的pH值，但是引进了杂质离子。（2分）④碳酸钙溶解,产生气泡和红褐色沉淀（1分）
练习册系列答案
相关题目
（1）如图表示金刚石、石墨在相关反应过程中的能量变化关系。
写出石墨转化为金刚石的热化学方程式                    。

(2)已知:Ti(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)ΔH="-804.2" kJ/mol
2Na(s)+Cl2(g)="2NaCl(s)" ΔH="-882.0" kJ/mol
Na(s)="Na(l)" ΔH="+2.6" kJ/mol
则TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH=   kJ/mol。
(3)已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH="-a" kJ/mol
②CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH="-b" kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-c" kJ/mol则:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的ΔH=    kJ/mol。
(4)工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),下图表示反应过程中能量的变化情况。

在图中,曲线   (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于   (填“吸热”或“放热”)反应。
近几年，大气污染越来越严重，雾霾天气对人们的生活、出行、身体健康产生许多不利的影响。汽车尾气是主要的大气污染源。降低汽车尾气危害的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生的反应为：

则,△H=__________kJ（用含a、b、c、d的式子表示）。
（2）某温度下，向容积为1L的容器中充人3 mol NO和1 mol CO, NO的转化率随时间的变化如下图所示。

回答下列问题：
①该温度下，化学平衡常数K=___________，平衡时CO的转化率为__________。
②A点的逆反应速率逆(CO)___________B点的逆反应速率(NO)（填“>”、“<”或“=”）。
③下列图像正确且能表明在时间T1时刻反应一定处于平衡状态的是__________。

如果该反应达平衡后，降低温度，平衡常数增大，则△H___________0（填“>”、“< ”或“=”）
④达平衡后，将容器的容积扩大一倍，下列说法正确的是
A．平衡向正反应方向移动B．CO的体积分数增大
C．平衡常数减小D．一氧化碳的浓度增大
已知25 ℃、101 kPa时，1 mol H2与溴蒸气完全反应生成气态溴化氢放出能量Q kJ，则下列热化学方程式书写正确的是   (　　)。
A．H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g) ΔH＝－2Q kJ·mol－1
B．H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g)　 ΔH＝－Q kJ·mol－1
C．H2(g)＋Br2(g)=HBr(g)ΔH＝＋kJ·mol－1
D．HBr(g)=H2(g)＋Br2(g)ΔH＝＋kJ·mol－1
甲醇是一种重要的可再生能源，工业上可用CO和H2合成。
（1）已知：CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) △H＝—283 kJ·mol—1
CH3OH(l)＋3/2O2(g)＝CO2(g) ＋2H2O(l) △H＝—725kJ·mol—1
若要求得CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(l)的△H，还需要知道反应（用化学方程式表示）                                的焓变。
（2）在Cu2O/ZnO做催化剂的条件下，将CO(g)和H2(g)充入容积为2L的密闭容器中合成CH3OH(g)，反应过程中，CH3OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如图。

根据题意回答下列问题：
①反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝       ；
升高温度，K值          （填“增大”、“减小”
或“不变”）。
②在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝                。
③若其它条件不变，对处于Z点的体系，将体积压缩至原来的1/2，达到新的平衡后，下列有关该体系的说法正确的是           。
a．氢气的浓度与原平衡比减少        b．正、逆反应速率都加快
c．甲醇的物质的量增加              d．重新平衡时n(H2) /n(CH3OH)增大
④据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量的CO2有利于维持Cu2O的量不变，原因是：                                  （写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明）。
工业上制备 BaC12 的工艺流程图如图所示：

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。查表得：

（1）反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H =         kJ/mol
（2）过滤过程中需要使用玻璃棒，玻璃棒的作用是                               。
（3）盐酸溶解焙烧的固体后，产生的气体用过量 NaOH 溶液吸收，得到硫化钠溶液。 Na2S 水解的离子方程式为                                            。
（4）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时， =         。[已知：
Ksp(AgBr) = 5.4×10─13 , Ksp(AgCl) = 2.0×10─10]
（15分）资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。
（1）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知：
①2NH3（g）＋ CO2（g）＝ NH2CO2NH4（s）    △H ＝ -159.47 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4（s）＝ CO(NH2)2（s）＋ H2O（g） △H ＝ +116.49 kJ·mol-1
③H2O（l）＝ H2O（g） △H ＝+88.0 kJ·mol-1
试写出NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式                           。
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)  ΔH＜0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO2：0.2mol·L—1，H2：0.8mol·L—1，CH4：0.8mol·L—1，H2O：1.6mol·L—1，起始充入CO2和H2的物质的量分别为         、          。CO2的平衡转化率为              。
②现有两个相同的恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器I、II，在I中充入1 molCO2,和4 molH2，在II中充入1 mol CH4和2 mol H2 O(g) ，300℃下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是                （填字母）。
A．容器I、II中正反应速率相同
B．容器I、II中CH4的物质的量分数相同
C．容器I中CO2的物质的量比容器II中的多
D．容器I中CO2的转化率与容器II中CH4的转化率之和小于1
（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：

①上述生产过程的能量转化方式是       。
②上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为               ，阴极的电极反应式为                          。
甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) △H＝-90.8 kJ·mol－1 在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 molH2，CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A 时，容器的体积为20 L。

（1）该反应的化学平衡常数表达式为     。
（2）如反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=        L。
（3）关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是  （填字母）。
A．CO的含量保持不变       B．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等
C．2V正（CH3OH）=V正（H2）D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
（4）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，按照相同的物质的量 投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是     。
                    
A．温度：T1 < T2 <T3
B．正反应速率：ν（a）>ν（c）； ν（b）>ν（d）
C．平衡常数： K(a) ="K(c)" ； K(b) >K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)<M(c)； M(b)>M(d)
（5）已知CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H=" +" 41.3 kJ·mol－1，试写出由
CO2和H2制取甲醇的热化学方程式     。
“富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状。随着能源的日益紧张，发展“煤化工”对我国能源结构的调整具有重要意义。下图是煤化工产业链之一。

“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍，科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出热值很高的煤炭合成气，其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。
（1）已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)            ΔH1＝－393.5 kJ·mol–1          ①
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)      ΔH2＝＋131.3 kJ·mol–1          ②
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g)，ΔH= _________kJ·mol–1。在标准状况下，33.6 L的煤炭合成气(设全部为CO和H2)与氧气完全反应生成CO2和H2O，反应中转移______mole－。
（2）在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
①下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是_______
a．体系压强保持不变
b．密闭容器中CO、H2、CH3OH(g)3种气体共存
c．CH3OH与H2物质的量之比为1:2
d．每消耗1 mol CO的同时生成2molH2
②CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。

A、B两点的平衡常数_____(填“前者”、“后者”或“一样”)大；达到A、C两点的平衡状态所需的时间tA      tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是_____________(答出两点即可)。
（3）工作温度650℃的熔融盐燃料电池，是用煤炭气(CO、H2)作负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为：CO + H2－4e－ + 2CO32－= 3CO2+H2O；则该电池的正极反应式为____________。

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