Question

【题目】辉铜矿(主要成分是Cu2S)含铜量高,是最重要的炼铜矿石。

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与Cu2O反应生成Cu和SO2的热化学方程式为_____________。

Ⅱ.Cu2O可催化二甲醚合成乙醇。

反应①:CH3OCH3(g)+CO(g)CH3COOCH3(g) △H1

反应②:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3OH(g)+C2H5OH(g) △H2

(2)压强为pkPa时,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图1所示，则△H1____(填“>”或“<”,下同)0、△H2_____0。温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如图2所示。在300~600K范围内，乙酸甲酯的百分含量逐渐增大，而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是____________。

(3)若压强为pkPa、温度为800K时，向2L恒容密闭容器中充入1molCH3OCH3和1molCO发生反应①，2min时达到平衡，则前2min内CH3COOCH3的平均生成速率为_________，该条件下平衡常数K=_____________。

(4)以铜为原料，利用电解法可制取具有广泛用途的光电材料——纳米Cu2O，其工作原理如图3所示。则b是_______极,电解时阳极的电极反应式为______________。

Answer 1

【答案】 2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) △H=+116.0kJ/mol < < 300～600K范围内，随着温度升高，反应①对应的平衡体系向逆反应方向移动的程度比反应②的小 0.225mol·L-l·min-1 180 负 2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O

【解析】（1）Cu2S与Cu2O反应生成Cu和SO2的化学方程式为Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑。由②×3-①，可得2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) △H=+116.0kJ/mol。

（2）由图1可知，压强相同，温度升高，二甲醚和乙酸甲酯的平衡转化率均减小，则△H1和△H2都小于0，即△H1＜0，△H2＜0。温度升高，反应①和反应②均逆向移动，但反应②受温度影响更大，逆向移动程度大，导致乙酸甲酯的百分含量增大，乙醇的百分含量逐渐减小。

故答案为：＜；＜ ；300～600K范围内，随着温度升高，反应①对应的平衡体系向逆反应方向移动的程度比反应②的小。

（3）由图1可知，压强为pkPa、温度为800K时，CH3OCH3的平衡转化率为0.9，根据已知条件，列出反应①的三段式：

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

K==180.

故答案为：0.225mol·L-l·min-1；180.

（4）电化学法制备Cu2O时，Cu失电子生成Cu2O，则Cu应为阳极，Fe为阴极。Fe接电源负极，则b为负极。电解时，阳极电极反应为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O。

故答案为：负；2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O。