Question

銅、硫及其化合物在工業(yè)上有著重要的應用．工業(yè)上以輝銅礦（主要成分 Cu₂S）為原料，采取火法熔煉工藝生產銅．該過程中有如下反應：
2Cu₂S（s）+3O₂（g）=2Cu₂O（s）+2SO₂（g）△H=-768.2KJ?mol^-1
2Cu₂O（s）+Cu₂S（s）=6Cu（s）+SO₂（g）△H=+116.0KJ?mol^-1
（1）反應Cu₂S（s）+O₂（g）=2Cu（s）+SO₂（g）的△H=

 

．
（2）SO₂氣體直接排放會污染大氣，對環(huán)境造成的后果是

 

，工業(yè)上常用氨水吸收硫酸廠尾氣中的SO₂，反應的化學方程式為

 

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（3）該工藝煉銅的副產品SO₂常用于制硫酸，其中重要的一步反應為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
若在一個2L的容器中充入0.4molSO₂、0.2molO₂和0.4molSO₃發(fā)生上述反應．
①當反應達到平衡時，各物質的濃度可能是

 

（選填字母標號）．
A．c（SO₂）=0.3mol?L^-1、c（O₂）=0.15mol?L^-1
B．c（SO₃）=0.4mol?L^-1
C．c（SO₃）=0.3mol?L^-1
D．c（O₂）=0.2mol?L^-1或c（SO₂）=0.4mol?L^-1
②對于上述可能的情況，達到平衡時的平衡常數為

 

．
③某溫度下，若將等體積的SO₂和O₂混合，達平衡時SO₂的轉化率為80%，則升高溫度時SO₂的轉化率將

 

（填“增大“、“減小“或“不變“）．
（4）銅和硫直接化合生成Cu₂S，Cu₂S和CuS都是黑色固體，都能溶于硝酸，它們高溫灼燒的產物相同，鑒別CuS和Cu₂S的合理方法是

 

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Answer 1

分析：（1）根據蓋斯定律進行分析；
（2）SO₂+H₂O=H₂SO₃，形成酸雨，會對植物和建筑物造成嚴重影響；可用氨水吸收；
（3）對于可逆反應反應既可以向正反應進行、也可以向逆反應進行，但是不能完全轉化；根據平衡常數公式進行計算；
（4）“高溫灼燒的產物相同”，都是CuO，但同質量的兩種物質高溫灼燒后產物的質量不等．

解答：解：（1）將兩個方程式相加得：3Cu₂S（s）+3O₂（g）=6Cu（s）+3SO₂（g），△H=-642.2kJ?mol^-1，則Cu₂S（s）+O₂（g）=2Cu（s）+SO₂（g），△H=-217.4kJ?mol^-1；故答案為：-217.4KJ?mol^-1；
（2）SO₂+H₂O=H₂SO₃，形成酸雨，會對植物和建筑物造成嚴重影響；氨水顯堿性，與酸性氧化物SO₂反應的方程式為：SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃或SO₂+NH₃?H₂O=NH₄HSO₃，故答案為：形成酸雨，會對植物和建筑物造成嚴重影響；SO₂+2NH₃?H₂O=（NH₄）₂SO₃+H₂O 或SO₂+NH₃?H₂O=NH₄HSO₃；
（3）①對于可逆反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，在一個2L的容器中充入0.4molSO₂、0.2molO₂和0.4molSO₃，反應既可以向正反應進行、也可以向逆反應進行，但是不能完全轉化，故排除BD；AC皆有可能，故答案為：AC；
②根據AC的平衡濃素及起始濃度，其平衡常數分別為：K₁=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

=

0．12

0．32×0.15

L?mol^-1=

20

27

L?mol^-1，K₂=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

=

0．32

0．12×0.05

L?mol^-1=180L?mol^-1，故答案為：

20

27

L?mol^-1或180L?mol^-1；
③該反應為放熱反應，升高溫度時平衡逆向移動，SO₂的轉化率將減小，故答案為：減�。�
（4）“高溫灼燒的產物相同”，都是CuO，但同質量的兩種物質高溫灼燒后產物的質量不等，故可取等質量的兩種固體，高溫灼燒后分別稱量殘留固體的質量，可鑒別之，故答案為：取兩種同質量的樣品分別高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的質量．

點評：本題考查蓋斯定律、化學平衡的移動、化學平衡常數的計算以及尾氣處理，綜合性強，難度較大．分析平衡移動，注意反應不能進行到底．