Question

【題目】輝銅礦(主要成分是Cu2S)含銅量高,是最重要的煉銅礦石。

I.已知: ①2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) △H=-768.2kJ.mol-1

②Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g) △H=-217.4kJ.mol-1

(1)Cu2S與Cu2O反應(yīng)生成Cu和SO2的熱化學(xué)方程式為_____________。

Ⅱ.Cu2O可催化二甲醚合成乙醇。

反應(yīng)①:CH3OCH3(g)+CO(g)CH3COOCH3(g) △H1

反應(yīng)②:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3OH(g)+C2H5OH(g) △H2

(2)壓強(qiáng)為pkPa時(shí),溫度對(duì)二甲醚和乙酸甲酯平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖1所示，則△H1____(填“>”或“<”,下同)0、△H2_____0。溫度對(duì)平衡體系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影響如圖2所示。在300~600K范圍內(nèi)，乙酸甲酯的百分含量逐漸增大，而乙醇的百分含量逐漸減小的原因是____________。

(3)若壓強(qiáng)為pkPa、溫度為800K時(shí)，向2L恒容密閉容器中充入1molCH3OCH3和1molCO發(fā)生反應(yīng)①，2min時(shí)達(dá)到平衡，則前2min內(nèi)CH3COOCH3的平均生成速率為_________，該條件下平衡常數(shù)K=_____________。

(4)以銅為原料，利用電解法可制取具有廣泛用途的光電材料——納米Cu2O，其工作原理如圖3所示。則b是_______極,電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為______________。

Answer 1

【答案】 2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) △H=+116.0kJ/mol < < 300～600K范圍內(nèi)，隨著溫度升高，反應(yīng)①對(duì)應(yīng)的平衡體系向逆反應(yīng)方向移動(dòng)的程度比反應(yīng)②的小 0.225mol·L-l·min-1 180 負(fù) 2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O

【解析】（1）Cu2S與Cu2O反應(yīng)生成Cu和SO2的化學(xué)方程式為Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑。由②×3-①，可得2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) △H=+116.0kJ/mol。

（2）由圖1可知，壓強(qiáng)相同，溫度升高，二甲醚和乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率均減小，則△H1和△H2都小于0，即△H1＜0，△H2＜0。溫度升高，反應(yīng)①和反應(yīng)②均逆向移動(dòng)，但反應(yīng)②受溫度影響更大，逆向移動(dòng)程度大，導(dǎo)致乙酸甲酯的百分含量增大，乙醇的百分含量逐漸減小。

故答案為：＜；＜ ；300～600K范圍內(nèi)，隨著溫度升高，反應(yīng)①對(duì)應(yīng)的平衡體系向逆反應(yīng)方向移動(dòng)的程度比反應(yīng)②的小。

（3）由圖1可知，壓強(qiáng)為pkPa、溫度為800K時(shí)，CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率為0.9，根據(jù)已知條件，列出反應(yīng)①的三段式：

v(CH3COOCH3)=0.45mol/L÷2min=0.225mol·L-l·min-1；

K==180.

故答案為：0.225mol·L-l·min-1；180.

（4）電化學(xué)法制備Cu2O時(shí)，Cu失電子生成Cu2O，則Cu應(yīng)為陽(yáng)極，Fe為陰極。Fe接電源負(fù)極，則b為負(fù)極。電解時(shí)，陽(yáng)極電極反應(yīng)為2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O。

故答案為：負(fù)；2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O。