Question

【題目】廢棄物的回收利用可實現(xiàn)資源再生，并減少污染．

（1）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅．已知：

Cu（s）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+H2（g）△H=+64kJmol-1

2H2O2（l）═2H2O（l）+O2（g）△H=-196kJmol-1

H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=-285kJmol-1

在H2SO4溶液中，Cu與H2O2反應生成Cu2+和H2O的熱化學方程式為__________________

（2）①在提純后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加熱，生成CuCl（氯化亞銅）沉淀，同時溶液的酸性增強．制備CuCl的離子方程式是___________

②在硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分攪拌,有淺藍色氫氧化銅沉淀生成,當溶液的pH=9時,________ mol/L(已知Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)

③若在0.15硫酸銅溶液中通入過量氣體,使完全沉淀為CuS,此時溶液中的濃度是______

（3）工業(yè)上常用氨水吸收H2S進行廢氣脫硫，生成NH4HS。一定溫度下1molNH4HS固體在定容真空容器中可部分分解為硫化氫和氨氣。下圖1是上述反應過程中生成物濃度隨時間變化的示意圖。若t2時增大氨氣的濃度且在t3時反應再次達到平衡，請在圖1上畫出t2時刻后氨氣、硫化氫的濃度隨時間的變化曲線_________________________。

（4）可利用H2S廢氣進行高溫熱分解制取氫氣，實現(xiàn)化廢為寶。

已知：

在恒溫密閉容器中，控制不同溫度進行分解實驗。以起始濃度均為0.2 測定的轉化率，結果見下圖。

圖中a為的平衡轉化率與溫度關系曲線，b曲線表示不同溫度下反應經(jīng)過相同時間且未達到化學平衡時的轉化率。據(jù)圖計算985℃時按上述反應分解的平衡常數(shù)K=______（保留2位有效數(shù)字）；說明隨溫度的升高，曲線b向曲線a逼近的原因：_________________________。

Answer 1

【答案】 Cu（s）+H2O2（l）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+2H2O（l）△H=-319kJmol-1 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O==2CuCl↓+SO42-+2H+ 2.2×10-10 0.30 0.13 溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需的時間縮短

【解析】(1). 已知：① Cu（s）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+H2（g）△H=+64kJmol-1、② 2H2O2（l）═2H2O（l）+O2（g）△H=-196kJmol-1、③ H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=-285kJmol-1，根據(jù)蓋斯定律，①+②÷2+③得：Cu（s）+H2O2（l）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+2H2O（l）△H=-319kJmol-1，故答案為：Cu（s）+H2O2（l）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+2H2O（l）△H=-319kJmol-1；

(2). ①. 由題中信息可知，CuSO4中的Cu元素從+2價降低到+1價，Na2SO3中的S元素從+4價升高到+6價，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，該反應的離子方程式為：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O==2CuCl↓+SO42-+2H+，故答案為：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O==2CuCl↓+SO42-+2H+；

②. 溶液pH=9， c(OH－)=10－5mol/L，當有氫氧化銅沉淀生成時，c(Cu2+)===2.2×10－10mol/L，故答案為：2.2×10－10；

③. 在0.15mol/L硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體，使Cu2+完全轉化為CuS沉淀，反應的化學方程式為：CuSO4＋H2S=CuS↓＋H2SO4，此時溶液中的溶質為硫酸，c(SO42－)不變，仍然為0.15mol/L，由硫酸的化學式可知，溶液中的c(H＋)=0.3mol/L，故答案為：0.3；

(3). 若t2時增大氨氣的濃度，氨氣的濃度突然增大，在這一瞬間硫化氫的濃度不變，然后平衡逆向移動，氨氣的濃度和硫化氫的濃度都減小，再次達到平衡時，氨的濃度比原平衡的濃度要高，且NH3與H2S濃度的降低比例是相同的，即圖象中的斜率相同，則圖象為：，故答案為：；

(4). 以H2S起始濃度均為0.2molL1測定H2S的轉化率，985℃時H2S的轉化率為40%，則

H2S(g) H2(g) + S2(g)，

起始濃度(mol/L) 0.2 0 0

轉化濃度(mol/L) 0.08 0.08 0.04

平衡濃度(mol/L) 0.12 0.08 0.04

由反應方程式可知，該分解反應的平衡常數(shù)K= =0.13，隨著溫度的升高，反應速率加快，達到平衡時需要的時間縮短，所以曲線b向曲線a逼近，故答案為：0.13；溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需的時間縮短。