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【题目】高温下用H2还原CuCl制备活性铜,反应原理如下:

2Cu(s)+Cl2(g) 2CuCl(s) ΔH1=-36 kJ·mol-1①

H2(g)+2CuCl(s) 2Cu(s)+2HCl(g) ΔH2②

有关物质的键能数据如下表:

物质

H2

Cl2

HCl

键能/kJ·mol-1

436

243

432

(1)ΔH2=________kJ·mol-1。

(2)经测定反应②制备活性铜的反应趋势大,原因是__________。

(3)在某温度下,反应①达到平衡状态,在tl时,增加压强到原来的2倍(Cu的量足够),在图中画出Cl2浓度的变化趋势线。________________________

(4)白色不溶于水的CuCl可以由电解法制得,如图所示:

①装置中用的交换膜为________。

A.阳离子交换膜 B.阴离子交换膜

C.质子交换膜 D.氢氧根离子交换膜

②阳极的电极反应式为______________________________________________。

(5)已知CuCl可溶解于稀硝酸,写出该反应的化学方程式:

________________________________________________________________________。

(6)根据已学知识写出制取CuCl的一种方法,用化学方程式表示:____________________________。

【答案】 -149 正反应ΔH<0,ΔS>0,是自发反应,逆反应为非自发反应 (平衡线与原平衡线相平) A Cu+Cl--e-===CuCl 6CuCl+8HNO3===3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O CuCl2+Cu2CuCl

【解析】(1) 根据表格数据可知,③H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g) ΔH,3=(436 kJ·mol-1)+(243 kJ·mol-1)-(432 kJ·mol-1)×2=-185kJ·mol-1,①2Cu(s)+Cl2(g) 2CuCl(s) ΔH1=-36 kJ·mol-1,根据盖斯定律,将③-①得:H2(g)+2CuCl(s) 2Cu(s)+2HCl(g) ΔH2=ΔH,3-ΔH1=(-185kJ·mol-1)-(-36 kJ·mol-1)=-149 kJ·mol-1,故答案为:-149;

(2)反应②的正反应ΔH<0,ΔS>0,是自发反应,逆反应为非自发反应,因此制备活性铜的反应趋势大,故答案为:正反应ΔH<0,ΔS>0,是自发反应,逆反应为非自发反应;

(3) 在某温度下,反应①达到平衡状态,在tl时,增加压强到原来的2倍(Cu的量足够),反应速率增大,平衡正向移动,但平衡常数不变,达到新平衡是氯气的浓度不变,Cl2浓度的变化趋势线为,故答案为:;

(4)①阳极铜失去电子生成亚铜离子,生成的亚铜离子与氯离子结合生成白色不溶于水的CuCl,阳极区多余的钠离子向阴极区移动,因此装置中用的交换膜为阳离子交换膜,故选A;

②根据上述分析,阳极的电极反应式为Cu+Cl--e-=CuCl,故答案为:Cu+Cl--e-=CuCl;

(5)CuCl溶解于稀硝酸,发生氧化还原反应,反应的化学方程式为6CuCl+8HNO3===3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O,故答案为:6CuCl+8HNO3===3Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO↑+4H2O;

(6) CuCl中的铜为+1价,可以由铜离子与铜反应生成,反应的化学方程式为CuCl2+Cu2CuCl,故答案为:CuCl2+Cu2CuCl。

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【题目】在一密闭容器中充入a mol H2和a mol Br2,在一定温度和压强下发生反应:

Br2(g)+ H2(g) 2HBr(g)Δ< 0。当改变下列条件时,请填上相应变化。

(1)保持容器容积不变,向其中加入a mol He(He不参与反应),则该反应的正反应速率(V正)_______________,逆反应速率(V逆)_______________(填“增大”或“减小”或“不变”或“无法确定”)。平衡将____________(填“向左移动”或“向右移动”或“不移动” 或“无法确定”)。

(2)保持容器内气体压强不变,向其中加入a mol He(He不参与反应),则该反应的正反应速率(V正)_______________,逆反应速率(V逆)_______________(填“增大”或“减小”或“不变” 或“无法确定”)。平衡将____________(填“向左移动”或“向右移动”或“不移动” 或“无法确定”)。

(3)保持容器容积不变,向其中加入a mol H2,则该反应的正反应速率(V正)__________,逆反应速率(V逆)___________(填“增大”或“减小”或“不变”)。平衡____________(填“向左移动”或“向右移动”或“不移动” 或“无法确定”)。

(4)将容器体积压缩为原来一半,则该反应的正反应速率(V正)_______________,逆反应速率(V逆)_______________(填“增大”或“减小”或“不变” 或“无法确定”); 平衡____________(填“向左移动”或“向右移动”或“不移动” 或“无法确定”);容器内气体颜色_________填“变深”或“变浅”或“不变” 或“无法确定”);

(5)保持容器容积不变,将生成的HBr移走一部分,则该反应的正反应速率(V正)_______________,逆反应速率(V逆)_______________(填“增大”或“减小”或“不变”)。平衡将____________(填“向左移动”或“向右移动”或“不移动”)。

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