Question

【题目】火法炼铜是目前世界上最主要的冶炼铜的方法，其产量可占到铜总产量的85％以上，火法炼铜相关的方程式有

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

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

（1）Cu2S(s)在空气中煅烧生成Cu2O(s)和SO2(g)的热化学方程式是__。

（2）在2L的恒温密闭容器中通入5mol氧气并加入足量Cu2S发生反应①(不考虑其它反应)，容器中的起始压强为akPa，反应过程中某气体的体积分数随时间变化如图所示，反应前3min平均反应速率v(SO2)=__mol/(L·min)，该温度下反应的平衡常数KP=__(KP为以分压表示的平衡常数)。若保持温度不变向平衡体系中再通入1mol氧气，达到新平衡后氧气的体积分数__(填“大于”“小于”或“等于”)原平衡时氧气的体积分数。

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）根据盖斯定律计算反应热并书写热化学方程式；

（2）根据速率表达式v(SO2)=，平衡常数及平衡移动原理分析解答。

(1)Cu2S(s)在空气中煅烧生成Cu2O(s)和SO2(g)的反应方程式为：2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)，根据盖斯定律得此反应可由反应①×3-反应②得到，所以反应热为（-271.4kJ/mol×3）-123.2kJ/mol=-937.4kJ/mol，根据热化学方程式书写规则可得该反应热化学方程式为：2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) ΔH=-937.4kJ/mol，故答案为：2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) ΔH=-937.4kJ/mol；

(2)根据图示知曲线为SO2的体积分数，反应过程中气体体积不变，则3min时，生成二氧化硫的物质的量为n=5mol×48%=2.4mol，则v(SO2)=；反应在7min后达到平衡，此时SO2的体积分数为60%，根据平衡常数的表达式得：；该反应前后气体体积不变，则通入氧气时，平衡不移动，转化率不变，则氧气的体积分数等于原平衡时氧气的体积分数，故答案为：0.4；1.5；等于。