Question

【題目】火法煉銅是目前世界上最主要的冶煉銅的方法，其產(chǎn)量可占到銅總產(chǎn)量的85％以上，火法煉銅相關(guān)的方程式有

Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g) ΔH1=-271.4kJ/mol 反應(yīng)①

Cu2S(s)+2Cu2O(s)=6Cu(s)+SO2(g) ΔH2=+123.2kJ/mol 反應(yīng)②

（1）Cu2S(s)在空氣中煅燒生成Cu2O(s)和SO2(g)的熱化學(xué)方程式是__。

（2）在2L的恒溫密閉容器中通入5mol氧氣并加入足量Cu2S發(fā)生反應(yīng)①(不考慮其它反應(yīng))，容器中的起始?jí)簭?qiáng)為akPa，反應(yīng)過(guò)程中某氣體的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如圖所示，反應(yīng)前3min平均反應(yīng)速率v(SO2)=__mol/(L·min)，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)KP=__(KP為以分壓表示的平衡常數(shù))。若保持溫度不變向平衡體系中再通入1mol氧氣，達(dá)到新平衡后氧氣的體積分?jǐn)?shù)__(填“大于”“小于”或“等于”)原平衡時(shí)氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

Answer 1

【答案】2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) ΔH=-937.4kJ/mol 0.4 1.5 等于

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式；

（2）根據(jù)速率表達(dá)式v(SO2)=，平衡常數(shù)及平衡移動(dòng)原理分析解答。

(1)Cu2S(s)在空氣中煅燒生成Cu2O(s)和SO2(g)的反應(yīng)方程式為：2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)，根據(jù)蓋斯定律得此反應(yīng)可由反應(yīng)①×3-反應(yīng)②得到，所以反應(yīng)熱為（-271.4kJ/mol×3）-123.2kJ/mol=-937.4kJ/mol，根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫規(guī)則可得該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) ΔH=-937.4kJ/mol，故答案為：2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) ΔH=-937.4kJ/mol；

(2)根據(jù)圖示知曲線為SO2的體積分?jǐn)?shù)，反應(yīng)過(guò)程中氣體體積不變，則3min時(shí)，生成二氧化硫的物質(zhì)的量為n=5mol×48%=2.4mol，則v(SO2)=；反應(yīng)在7min后達(dá)到平衡，此時(shí)SO2的體積分?jǐn)?shù)為60%，根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式得：；該反應(yīng)前后氣體體積不變，則通入氧氣時(shí)，平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變，則氧氣的體積分?jǐn)?shù)等于原平衡時(shí)氧氣的體積分?jǐn)?shù)，故答案為：0.4；1.5；等于。