Question

【题目】铜的两种氧化物在化工生产中都有着重要的用途。

I.CuO可用于制备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的热化学方程式为____________________________________。

（2）温度为T时，向5L恒容密闭容器中加人80g CuO制备Cu2O，5min时恰好达到平衡，测得容器中Cu2O的物质的量为0.4mol。

①该反应的平衡常数K=_____________________。

②5min时缩小容器容积，重新达到平衡时O2的浓度_________(填“增大”“减小”或“不变”)。

③其他条件不变，起始向该容器中充入0.5molCuO，重复实验，达到平衡的时间_____2.5min(填“大于”“小于”或“等于”)；达到平衡时Cu2O的物质的量______0.2mol(填“大于”“小于”或“等于”)。

（3）研究表明，在CuO中加入适量碳粉，下列说法中有利于制得纳米级Cu2O的是_____(填选项字母)。

A.碳与氧气反应放热，加快反应速率

B.生成CO气体，使固体颗粒容易分散

C.CO可以将Cu2O还原为铜粉

D.CO作该反应的催化剂

II.CuO可用于冶炼铜(已知:CO的燃烧热△H=-283kJ/mol)，一定条件下，将1molCuO和0.5molCO加人2L密闭容器中发生反应，t1时达到平衡，t2后改变容器中的条件，用CO表示的反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示(三个阶段改变的条件为温度、压强、浓度中的一个)。

（4）t4时改变的条件为______________________________________________。

（5）M、N、P三点对应状态下，CO的转化率a(M)、a(N)、a(P)的大小关系为_______________。

Answer 1

【答案】4CuO(s) 2Cu2O(s)+O2(g) △H=+290kJ/mol 0.04 不变 大于 大于 AB 增大容器容积(或减小压强) a(M)=a(N)>a(P)

【解析】

（1）根据盖斯定律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，达到平衡时，Cu2O的物质的量为0.4mol，则参加反应的CuO的物质的量为0.8mol，生成O2的物质的量为0.2mol，K=c(O2)=0.2mol/5L=0.04mol/L5L②由于平衡常数只与温度有关，根据K=c(O2)得，缩小容器容积，平衡常数不变，重新达到平衡时O2的浓度不变。其他条件不变，起始向该容器中充人0.5molCuO，相当于减小压强，速率减慢，时间大于2.5min，该反应为气体分子总数增大的反应，减小压强，平衡正向移动，Cu2O的物质的量大于0.2mol。

（3）碳与氧气反应放热，升高温度，反应速率加快，A项正确；气体生成容品使固体分散，有利于制得纳米级Cu2O，B项正确。CO将Cu2O还原为铜粉降低Cu2O的产率，C项错误；CO不是该反应的催化剂，D项错误，

Ⅱ（4）由图中信息，t1、t2、t3时改变的条件分别为增加CO浓度、增大容器容积(或减小压强)、升高温度。

（5）t2时，增加CO浓度，但该反应为气体分总数相等的反应，平衡时CO的转化率不变；t4时增大容器容积(或减小压强)，平衡不移动，平衡时CO的转化率不变；由反应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，该反应放热，故t3时升高温度，平衡逆向移动，平衡时CO的转化率减小，则M、N、P三点对应状态下，CO的转化率a(M)、a(N)、a(P)的大小关系为a(M)=a(N)>a(P)，