Question

请根据化学学科中的基本理论，回答下列问题

（1）纳米级的Cu₂O可作为太阳光分解水的催化剂。火法还原CuO可制得Cu₂O．已知：1克C（s）燃烧全部生成CO时放出热量9.2kJ；Cu₂O（s）与O₂（g）反应的能量变化如图1所示；请写出用足量炭粉还原CuO（s）制备Cu₂O（s）的热化学方程式                     

（2）在加热条件下用液态肼（N₂H₄）还原新制Cu（OH）₂可制备纳米级Cu₂O，同时生成N₂和H₂O．该反应的化学方程式为______                     

（3）某兴趣小组同学以纳米级Cu₂O催化光解水蒸气并探究外界条件对化学平衡的影响．

①在体积均为1L，温度分别为T₁、T₂的A、B两密闭容器中都加入纳米级Cu₂O并通人0.1mol水蒸气，反应：2H₂O（g）⇌2H₂（g）+O₂（g）△H=+484kJ•mol^-1经测定A、B两容器在反应过程中发生如图2所示变化，则A、B两容器反应的温度T₁________T₂（填“＜”、“=”或“＞”），该过程中A容器至少需要吸收能量________kJ

②当该反应处于平衡状态时，下列既能增大反应速率，又能增大H₂O（g）分解率的措施是（填序号）_________．

A．向平衡混合物中充入Ar    B．升高反应的温度

C．增大反应体系的压强      D．向平衡混合物中充人O₂

（4）25℃时，H₂SO₃═HSO₃^-+H⁺的电离常数K_a=1×10^-2mol/L，则该温度下NaHSO₃的水解平衡常数K_h=_________mol/L．

Answer

（1）2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu2O（s）△H=+35.6kJ•mol-1；

（2）4Cu（OH）2+N2H4=2Cu2O+N2+6H2O；

（3）①T1＞T2；16.1 ;B

（4）1.0×10-12．

【解析】

试题分析：（1）已知1g碳燃烧全部生成一氧化碳放出的热量为9.2KJ，则24克碳燃烧生成一氧化碳放热为220.8KJ，热化学方程式为：2C(g)+O2(g)=2CO(g)△H=-220.8kJ•mol-1 ;根据图像书写热化学方程式为：2 Cu2O（s）+ O2(g) =4 CuO（s）△H=-292kJ•mol-1；根据盖斯定律分析，反应②-反应①即可得热化学方程式为：2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu2O（s）△H=+35.6kJ•mol-1；（2）用液态肼还原新制备的氢氧化铜可制备纳米级的氧化亚铜，同时生成氮气和水，方程式为4Cu（OH）2+N2H4=2Cu2O+N2+6H2O；

（3）①2H2O（g）2H2（g）+O2（g） △H=+484kJ•mol-1

2 0 0 484

x x x/2

x/(0.1-x+x+0.5x)=50% x=1/15mol，反应热=484/15/2=16.1KJ，水的分解率为1/15/1=66.7%，和T2温度下分解率50%相比，反应是吸热的 ，温度越高水的分解率越大，所以T1＞T2；②既能增大反应速率，又能增大水蒸气的分解率的条件为升温或减压，依据平衡移动分析。A、向平衡混合物中充入氩气，，增大体系压强，平衡逆向移动，错误。 B．升高反应的温度，反应速率增大，平衡正向移动，水的分解率增大，蒸气。C．增大反应体系的压强，平衡逆向移动，错误。 D．向平衡混合物中充人O2，平衡逆向移动，错误。所以选B。（4）亚硫酸电离出氢离子和亚硫酸氢根离子，电离常数为1×10-2mol/L，HSO3-+H2O=H2SO3+OH-,=1.0×10-12．

考点：热化学方程式，化学平衡的影响因素，化学平衡计算

【名师点睛】影响化学平衡移动的因素有浓度，温度，压强等。

1、增大反应物的浓度，平衡正向移动，减小反应物浓度，平衡逆向移动。

2、升温，平衡向吸热方向应。降温，平衡向放热方向移动。

3、增大压强，平衡向气体体积减小方向移动。

注意催化剂能改变反应速率，但不影响平衡。