Question

【題目】【河南省2017屆診斷卷（A）】銅及其化合物是一類重要的物質�；卮鹣铝杏嘘P問題：

（l）某試管底部附著一層致密的銅，向其中滴加10 mL 稀硫酸時，無明顯現象，再加入0.1g KNO3, 振蕩，可觀察到有氣泡生成，除此外還可觀察到的現象是__________，生成的氣體是___（填化學式）。

（2）銅與濃硫酸加熱反應，實驗結束后觀察到試管底部有黑色物質形成，溶液呈藍色，通過檢驗知該黑色物質為Cu2S。寫出濃硫酸與Cu反應生成Cu2S的化學方程式：___________。

（3）工業上利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）、空氣，在銅基催化劑作用下，可合成甲醇。已知：25℃，101kPa下：

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H＝-242kJ/mol；

CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H＝-676kJ/mol。

寫出CO2和H2生成甲醇等氣態產物的熱化學方程式：________________。

（4）合成氨工藝的一個重要工序是銅洗，其目的是用銅液[醋酸二氨合銅（I）、氨水]吸收在生產過程中產生的碳的氧化物。銅液吸收CO的化學方程式為

Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g) [Cu(NH3)3CO]Ac(aq） △H

① 如果要提高上述反應的反應速率，可以采取的措施是______（填字母）。

a．增壓 b．增加NH3的濃度 c．增大Cu(NH3)2Ac濃度

d．降溫 e．減小[Cu(NH3)3CO]Ac濃度

② 合成氨反應中，在不增減反應物或生成物的情況下，不斷改變反應條件，反應速率與時間的關系如圖所示：

t4～t5改變的條件可能是__________，H2轉化率最高的時間段是________。若某溫度下，3xmolH2和xmolN2反應，在1L的密閉容器中, H2的最高轉化率為50%，則該溫度下2NH3(g)3H2(g)+N2(g)的平衡常數K=_____（保留兩位小數）。

Answer 1

【答案】銅逐漸溶解，溶液變為藍色 NO 5Cu+4H2SO4Cu2S+3CuSO4+4H2O

CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g）△H＝-50kJ/mol abc 減小壓強 t0～tl 1.69x2

【解析】（1）酸性溶液中硝酸根具有強氧化性，能和金屬銅反應，可觀察到有氣泡生成，除此外還可觀察到的現象是銅逐漸溶解，溶液變為藍色，生成的氣體是NO；（2）根據電子得失守恒和原子守恒可知濃硫酸與Cu反應生成Cu2S的化學方程式為5Cu+4H2SO4Cu2S+3CuSO4+4H2O。（3）已知：①H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g) △H＝-242kJ/mol，②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H＝-676kJ/mol，根據蓋斯定律①×3－②即可得到CO2和H2生成甲醇等氣態產物的熱化學方程式為CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g）△H=-50kJ/mol。（4）①a．增壓反應速率加快，a正確；b．增加NH3的濃度反應速率加快，b正確；c．增大Cu(NH3)2Ac濃度反應速率加快，c正確；d．降溫反應速率減小，d錯誤；e．減小[Cu(NH3)3CO]Ac濃度反應速率減小，e錯誤，答案選abc；②合成氨反應是體積減小的放熱反應，t4～t5正逆反應速率均減小，平衡向逆反應方向減小，改變的條件可能是減小壓強，平衡向正反應方向進行，有利于提高氫氣轉化率，則根據圖像可知H2轉化率最高的時間段是 t0～tl。若某溫度下，3xmolH2和xmolN2反應，在1L的密閉容器中, H2的最高轉化率為50%，則消耗氫氣是1.5xmol、氮氣是0.5xmol，生成氨氣是1.0xmol，所以該溫度下2NH3(g)3H2(g)+N2(g)的平衡常數K＝。