Question

（12分）（I）三氧化二铁和氧化亚铜（Cu₂O）都是红色粉末．常用作颜料。已知氧化亚铜溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄。某校化学实验小组为了探究由Fe₂O₃和Cu₂O组成的混合物中两者物质的量相对大小，某同学认为只要取少量粉末放入足量稀硫酸中，通过观察现象即可。

（1）上述实验过程中发生的反应有（用离子方程式表示）：

①Fe₂O₃+6H⁺= 2Fe³++3H₂O

②                                   ③                               

（2）若实验中观察到溶液变为蓝色且有固体剩余，则n（Cu₂O）      n（Fe₂O₃）。（填“>”、“<”或“=”）。

（II）分别在密闭容器的两个反应室中进行如下反应：

左反应室：A（g）+2B（g）2C（g）

右反应室：2Z（g）X（g）+Y（g）

在反应室之间有无摩擦、可自由滑动的密封板隔断。反应开始和达到平衡时有关物理量的变化如下图所示：

（1）A（g）+2B（g）2C（g）  的△H           0（填“>”、“<”或“=”）。

（2）在平衡（I）和平衡（Ⅱ）中，X的体积分数                （填序号）。

a．一定相等     b．一定不相等     c．可能相等

（3）达到平衡（I）时，A的转化率为                                   。

Answer

Ⅰ（1）Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+．（2）>

Ⅱ(1) < (2) b (3) 5/11

【解析】

试题分析：Ⅰ（1）将Fe2O3和Cu2O组成的混合物放入足量稀硫酸中废水反应，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铜与水，氧化亚铜与硫酸反应生成铜、硫酸铜与水，生成的铜与硫酸铁反应生成硫酸亚铁、硫酸铜，反应离子方程式依次为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+．

答案为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+．

（2）若实验中观察到溶液变为蓝色且有固体剩余，说明铜有剩余，溶液中硫酸铁完全转化为硫酸亚铁，由Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+可知n（Cu）＞2n（Fe3+），由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O可知n（Fe3+）=2n（Fe2O3），由Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知n（Cu）=n（Cu2O），则n（Cu2O）＞2n（Fe2O3），答案为：＞．

II（1）右室的混合物总物质的量不变，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右两室的温度、压强相同，体积之比等于物质的量之比，由图可知，平衡（I）降低温度达新平衡平衡（Ⅱ），隔板由2.8处移至2.6处，左室的气体的物质的量减小，降低温度平衡向正反应移动，降低温度平衡向放热反应移动，故该反应正反应为放热反应，即△H＜0．答案为：＜．

（2）降低温度，右室的平衡一定移动，气体总的物质的量不变，X的含量一定变化，平衡（I）和平衡（Ⅱ）中，X的体积分数一定不相等．选：b．

（3）右室的混合物总物质的量不变为2mol，左右两室的压强、温度相等，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，平衡（I）中左室混合气体总的物质的量为2.8/2.2×2mol=28/11mol，令参加反应的A的物质的量为amol，则：

A（g）+2B（g）2C（g）物质的量减少△n

1 1

amol 3mol-28/11mol=5/11mol,解得a=5/11mol,所以A的转化率为(5÷11)/1=5/11．答案为：5/11。

考点：考查铜、铁及其化合物的性质，影响化学平衡的因素。