铜单质及其化合物在工业生产和科研中有重要作用。（1）已知：2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H＝－292kJ·mol－12C(s)+O2(g

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铜单质及其化合物在工业生产和科研中有重要作用。
（1）已知：2Cu₂O(s) + O₂(g) = 4CuO(s)△H＝－292kJ·mol^－1
2C(s)+O₂(g)=2CO(g) △H＝－221kJ·mol^－1
请写出用足量炭粉还原CuO（s）制备Cu₂O（s）的热化学方程式：；
（2）现用氯化铜晶体(CuCl₂·2H₂O，含氯化亚铁杂质)制取纯净的CuCl₂·2H₂O。先将其制成水溶液，后按如图步骤进行提纯:

已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表

金属离子	Fe³⁺	Fe^2+[^{来源:学&科&}	Cu²⁺
氢氧化物开始沉淀时的pH	1.9	7.0	4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH	3.2	9.0	6.7

请回答下列问题:
①现有氧化剂NaClO、H₂O₂、KMnO₄，X加哪种好，为什么？
　　　　　　　　　　；该反应的离子方程式为                        。
②溶液II中除Cu²⁺外，还有　　　　　金属离子，如何检验其存在             。
③物质Y不能为下列的
a．CuO b．Cu(OH)₂ c．CuCO₃d．Cu₂(OH)₂CO₃e．CaO   f．NaOH
④若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是　　　　　　　　　　　　　　。

答案

（1）C(s)＋2CuO(s)＝CO(g)＋Cu₂O(s) △H＝+35.5kJ·mol^－1（2分）
（2）①H₂O₂好，不引入杂质离子（2分）。
H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2 Fe³⁺+2H₂O（2分）
②Fe³⁺（1分），取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，证明含Fe³⁺。若溶液不变红色，则证明不含Fe³⁺。（2分）
③ef（2分）
④碳酸钙溶解,产生气泡和红褐色沉淀（1分）

解析

试题分析：（1）利用盖斯定律，
①2Cu₂O(s) + O₂(g) = 4CuO(s)△H＝－292kJ·mol^－1
②2C(s)+O₂(g)=2CO(g) △H＝－221kJ·mol^－1
用②－①可以得到：C(s)＋2CuO(s)＝CO(g)＋Cu₂O(s) △H＝+35.5kJ·mol^－1（2分）
（2）①高锰酸钾和次氯酸钠作氧化剂的话，都要会引入杂质离子，便是H₂O₂是绿色氧化剂，不引入杂质离子（2分）。H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2 Fe³⁺+2H₂O（2分）②Fe³⁺（1分），取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，证明含Fe³⁺。若溶液不变红色，则证明不含Fe³⁺。（2分）③溶液Ⅱ是酸性溶液，加入含铜的物质可以调节溶液的pH值，对于ef而言，虽然可以调节溶液的pH值，但是引进了杂质离子。（2分）④碳酸钙溶解,产生气泡和红褐色沉淀（1分）

举一反三

为减小和消除过量CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。
（1）最近有科学家提出“绿色自由”构想：先把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出，并使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

写出分解池中反应的化学方程式        。在合成塔中，当有4.4 kg CO₂与足量H₂
完全反应，可放出热量4947 kJ，写出合成塔中反应的热化学方程式           。
（2）以CO₂为碳还可以制备乙醇，反应如下：
2CO₂(g) + 6H₂(g)= CH₃CH₂OH(g) + 3H₂O(g) △H=－173.6kJ/mol
写出由CH₃OH(g)合成CH₃CH₂OH(g)的反应的热化学方程式        。
（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。

①该电池正极的电极反应为     。
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为       。当电子转移     mol时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。
（4）以甲醇为燃料还可制作新型燃料电池，电池的正极通入O₂，负极通入甲醇，用熔融金属氧化物MO作电解质（可传导O²^－）。该电池负极发生的电极反应是     ；放电时，O²^－移向电池的   （填“正”或“负”）极。

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氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。

（1）上图是1 mol NO₂气体和1 mol CO气体反应生成CO₂气体和NO气体过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式：；
已知：N₂ (g)+2NO₂ (g)

4NO(g) △H=+292.3kJ·mol^—1，
则反应： 2NO(g)+2CO(g)

N₂(g)+2CO₂(g) 的△H= ；
（2）一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入20 mol NO₂和5 mol O₂发生反应： 4NO₂(g)+O₂(g)

2N₂O₅(g)；已知体系中n(NO₂)随时间变化如下表：

t(s)	0	500	1000	1500
n(NO₂)(mol)	20	13.96	10.08	10.08

①写出该反应的平衡常数表达式：K=            ，已知：K₃₀₀⁰_C＞K₃₅₀⁰_C，则该反应是         反应(填“放热”或“吸热”)；
②反应达到平衡后，NO₂的转化率为       ，若要增大NO₂的转化率，可采取的措施有
A．降低温度
B．充入氦气，使体系压强增大
C．再充入NO₂
D．再充入4 mol NO₂和1 mol O₂
③图中表示N₂O₅的浓度的变化曲线是        ，用O₂表示从0~500s内该反应的平均速率v=              。

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请用适当的化学用语填空。
（1）Na₂CO₃水解的离子方程式：                               ；
（2）H₂S电离方程式：                                        ；
（3）AlCl₃水解的离子方程式：                                 ；
（4）在25℃、101 kPa下，l g甲烷完全燃烧生成CO₂和液态水时放热55．6 kJ热量，写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：                               ；
（5）碱性氢氧燃料电池的两极电极方程式
负极：                               ；
正极：                               。
（6）写出NaHCO₃溶液中的离子浓度关系
c(H⁺)+c(Na⁺)=                               ；
c(Na⁺)=                               。

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Ⅰ．沿海地区有着丰富的海水资源，海水中主要含有Na^＋、K^＋、Ca²^＋、Mg²^＋、Cl^－、SO₄²^－、Br^－、CO₃²^－、HCO₃^－等离子。合理利用资源和保护环境是可持续发展的重要保证。

（1）海水经过处理后可以得到无水氯化镁，无水氯化镁是工业制取镁的原料。试写出电解熔融氯化镁制取金属镁的化学反应方程式。
（2）某化工厂生产过程中会产生含有Cu²^＋和Pb²^＋的污水。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，根据下列数据，你认为投入（选填“Na₂S”或“NaOH”）效果更好。

难溶电解质	Cu(OH)₂	CuS	Pb(OH)₂	PbS
K_sp	4．8×10^－20	6．3×10^－36	1．2×10^－15	1．0×10^－28

（3）火力发电在我国的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO₂会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如下图所示：

①天然海水的pH≈8，试用离子方程式解释天然海水呈弱碱性的原因（任写一个）。
②某研究小组为探究提高含硫烟气中SO₂吸收效率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如图所示。

请你根据图示实验结果，就如何提高一定浓度含硫烟气中SO₂的吸收效率，提出一条合理化建议：   。
③天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H₂SO₃、HSO₃^－等分子或离子，使用氧气将其氧化的化学原理是                  （任写一个化学方程式或离子方程式）。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是                        。
Ⅱ．能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知下列热化学方程式
①2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(l)

H＝－570kJ/mol；
②H₂(g)+1/2O₂(g)＝H₂O(g)

H＝－242kJ/mol；
③C(s)+1/2O₂(g)＝CO(g)

H＝—110．5kJ/moL；
④C(s)+O₂(g)＝CO₂(g)

H＝—393．5kJ/moL；
⑤CO₂(g)+2H₂O(g)＝2CH₄(g)+2 O₂(g)

H＝+890kJ/moL
回答下列问题
（1）上述反应中属于吸热反应的是               。
（2）H₂的燃烧热为△H＝               。
（3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得。已知C(s) + H₂O(g)＝H₂(g)+ CO(g)

H＝akJ/moL；则a＝；该反应的熵

S 0(选填“＞”、“＝”、“＜”)；已知自由能

G＝

H—T

S，当

G＜0时可自发进行。则该反应在什么条件下可自发进行__________________。
（4）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O^2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是。

A．负极的电极反应式为：CO+O^2—―2e^-＝CO₂
B．工作时电极b作正极，O^2—由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高

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甲醇是一种重要的可再生能源，工业上可用CO和H₂合成。
（1）已知：CO(g)＋1/2O₂(g)＝CO₂(g) △H＝—283 kJ·mol^—1
CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g) ＋2H₂O(l) △H＝—725kJ·mol^—1
若要求得CO(g)＋2H₂(g)＝CH₃OH(l)的△H，还需要知道反应（用化学方程式表示）的焓变。
（2）在Cu₂O/ZnO做催化剂的条件下，将CO(g)和H₂(g)充入容积为2L的密闭容器中合成CH₃OH(g)，反应过程中，CH₃OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如图。

根据题意回答下列问题：
①反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝       ；
升高温度，K值          （填“增大”、“减小”
或“不变”）。
②在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝                。
③若其它条件不变，对处于Z点的体系，将体积压缩至原来的1/2，达到新的平衡后，下列有关该体系的说法正确的是           。
a．氢气的浓度与原平衡比减少        b．正、逆反应速率都加快
c．甲醇的物质的量增加              d．重新平衡时n(H₂) /n(CH₃OH)增大
④据研究，反应过程中起催化作用的为Cu₂O，反应体系中含少量的CO₂有利于维持Cu₂O的量不变，原因是：                                  （写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明）。

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