Question

Ⅰ、向Cu、Cu2O和CuO組成的混合物中，加入1 L 0.6 mol·L -1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同時(shí)收集到2240 mL NO氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。（已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O）

（1）Cu2O跟稀硝酸反應(yīng)的離子方程式 。

（2）若將上述混合物用足量的H2加熱還原，所得到固體的質(zhì)量為 g。

（3）若混合物中含0.1 mol Cu，將該混合物與稀硫酸充分反應(yīng)，至少消耗H2SO4的物質(zhì)的量為 。

Ⅱ、一定溫度下，向一容積為5 L的恒容密閉容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r(shí)的0.7倍。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（4）判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 (填字母)。

A．SO2、O2、SO3三者的濃度之比為2∶1∶2 B．容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變

C．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變 D．SO3的物質(zhì)的量不再變化

E．SO2的生成速率和SO3的生成速率相等

（5） SO2的轉(zhuǎn)化率 。

 

Answer 1

（1）3Cu2O+ 14H+ + 2NO3-=6Cu2+ +2 NO↑+ 7H2O （2分）（2）16 （2分）

（3）0.1mol（2分）（4）B、D、E；（5）90% （2分）。

【解析】

試題分析：（1）硝酸有強(qiáng)氧化性，Cu2O有還原性，二者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Cu2O跟稀硝酸反應(yīng)的離子方程式是3Cu2O+ 14H+ + 2NO3-=6Cu2+ +2 NO↑+ 7H2O；（2）根據(jù)N元素守恒可知n(N)=2n(Cu)+n(NO).所以n(Cu)= [n(N)－n(NO)]÷2=[1 L× 0.6 mol/L－0.1mol]÷2=0.25mol，因此若將上述混合物用足量的H2加熱還原，所得到固體Cu的物質(zhì)的量是0.25mol，其質(zhì)量為0.25mol×64g/mol=16g；（3）若混合物中含0.1 mol Cu，由于混合物中含有Cu元素的物質(zhì)的量為0.25mol,假設(shè)含有CuO的物質(zhì)的量為x,則含有Cu2O的物質(zhì)的量為(0.25-0.1-x)/2mol,將該混合物與稀硫酸充分反應(yīng)，至少消耗H2SO4的物質(zhì)的量為根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，混合物中n(Cu2O)=（0.1×3-0.1×2）mol÷2=0.05mol；再結(jié)合（2）中Cu元素物質(zhì)的量計(jì)算混合物中n(CuO)=（0.25-0.1-0.05×2）mol=0.05mol，根據(jù)Cu不與稀H2SO4反應(yīng)，Cu2O、CuO與稀H2SO4反應(yīng)，Cu2O、CuO與硫酸發(fā)生反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量的比為1：1可知 0.05molCu2O、0.05molCuO共消耗硫酸的物質(zhì)的量為n(H2SO4)=0.05mol+0.05mol=0.1mol。（4） A．物質(zhì)反應(yīng)時(shí)是按照2∶1∶2關(guān)系進(jìn)行的，但是反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的物質(zhì)的量濃度關(guān)系可能是該比例，也可能不是，因此不能作為判斷平衡的標(biāo)志，錯(cuò)誤；B．由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，所以若反應(yīng)未達(dá)到平衡，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)就會(huì)發(fā)生變化，所以容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志，正確；C．化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，所以在任何時(shí)刻反應(yīng)容器內(nèi)混合氣體的密度都保持不變，故不能作為判斷平衡的標(biāo)志，錯(cuò)誤；D．若SO3的物質(zhì)的量不再變化，則物質(zhì)的濃度就不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，正確；E．由于每產(chǎn)生1個(gè)SO2就會(huì)同時(shí)消耗1個(gè)SO3，若SO2的生成速率和SO3的生成速率相等，則SO2和SO3的濃度保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，因此可以作為判斷化學(xué)反應(yīng)平衡的標(biāo)志，正確。（5） 在恒容的密閉容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)是原來(lái)的0.7倍，則氣體的物質(zhì)的量的開(kāi)始時(shí)的0.7倍。假設(shè)反應(yīng)消耗O2的物質(zhì)的量為x，則消耗SO2的物質(zhì)的量為2x；達(dá)到平衡時(shí)各種氣體的物質(zhì)的量為SO2: (0.4 －2x)mol ；O2：（0.2 －x)mol；SO3: 2xmol；根據(jù)題意可得{(0.4 －2x)＋（0.2 －x)＋ 2x ）÷(0.4＋0.2)=0.7，解得x=0.18mol,所以發(fā)生反應(yīng)的SO3的物質(zhì)的量為0.36mol，故SO2的轉(zhuǎn)化率(0.36mol÷0.4mol)×100%=90%。

考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)的離子方程式的書(shū)寫(xiě)、守恒法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用、可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)的判斷、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的計(jì)算的知識(shí)。