Question

13．I 銅是人類最早使用的金屬，它與人類生產(chǎn)生活關(guān)系密切，請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋下列與銅有關(guān)的化學(xué)現(xiàn)象．

（1）如圖甲，在硫酸型酸雨地區(qū)，不純的銅制品發(fā)生電化學(xué)腐蝕，Cu發(fā)生氧化反應(yīng)（填寫“氧化”或“還原”），寫出正極的電極反應(yīng)式O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（2）如圖乙，將螺旋狀的銅絲在酒精燈上灼燒，銅絲變黑色，然后將紅熱的銅絲插入NH₄Cl固體中，過一會(huì)取出，發(fā)現(xiàn)插入部分的黑色變?yōu)楣饬恋募t色，查閱資料可知，該過程有N₂生成，寫出由黑色變?yōu)楣饬良t色過程的反應(yīng)方程式2NH₄Cl+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+2HCl+3H₂O；
II 在一個(gè)密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：mA（g）+nB（g）?pC（g）
（1）該反應(yīng)未加催化劑的v-t圖象如圖丙，若其他條件不變，僅在反應(yīng)前加入合適的催化劑，則其v-t圖象如圖丁所示．以下說法正確的是②③⑤ （填序號(hào)）
①a₁＞a₂      
②b₁＜b₂        
③t₁＞t₂    
④右圖中陰影部分面積更大
⑤兩圖中陰影部分面積相等
（2）在一定溫度和不同壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時(shí)，分別得到物質(zhì)A的物質(zhì)的量濃度如下表

壓強(qiáng)p/Pa	2×105	5×105	1×106
c（A）/mol•L-1	0.08	0.20	0.44

①當(dāng)壓強(qiáng)為2×10⁵ Pa時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：$\frac{{c}^{p}（C）}{{c}^{m}（A）{c}^{n}（B）}$．
②當(dāng)壓強(qiáng)從2×10⁵加壓到5×10⁵時(shí)，平衡的移動(dòng)方向是C．
A．朝正反應(yīng)方向移動(dòng)   B．朝逆反應(yīng)方向移動(dòng)     C．不移動(dòng)     D．不能確定
③其他條件相同時(shí)，在上述三個(gè)壓強(qiáng)下分別發(fā)生該反應(yīng)．2×10⁵ Pa時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化如圖2，請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)充畫出壓強(qiáng)分別為5×10⁵ Pa 和1×10⁶ Pa時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化曲線（請(qǐng)?jiān)趫D線上標(biāo)出壓強(qiáng)）．

Answer 1

分析 I（1）活潑的銅是負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生吸氧化腐蝕，正極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（2）氯化銨受熱分解，生成的氨氣還原氧化銅，生成銅和氮?dú)�，所以反�?yīng)方程式為：2NH₄Cl+3 CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+2HCl+3H₂O；
II（1）由圖象可知，加入催化劑，反應(yīng)速率增大，但催化劑只影響反應(yīng)速率，不影響平衡移動(dòng)，以此解答該題；
（2）①當(dāng)壓強(qiáng)為2×10⁵ Pa時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為平衡時(shí)生成物濃度冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積；
②根據(jù)壓強(qiáng)變化與濃度變化關(guān)系分析；
③2×10⁵與5×10⁵ Pa時(shí)A的轉(zhuǎn)化率不變，反應(yīng)時(shí)間縮短，1×10⁶ Pa時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)速率增大時(shí)間縮短．

解答 解：I（1）活潑的銅是負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生吸氧化腐蝕，正極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故答案為：氧化，O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（2）氯化銨受熱分解，生成的氨氣還原氧化銅，生成銅和氮?dú)猓�所以反�?yīng)方程式為：2NH₄Cl+3 CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+2HCl+3H₂O，故答案為：2NH₄Cl+3 CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂↑+2HCl+3H₂O；
II（1）加入催化劑的結(jié)果一是正、逆反應(yīng)速率都增大，二是縮短了達(dá)到平衡的時(shí)間．由此可得：a₁＜a₂、b₁＜b₂、t₁＞t₂，但不使平衡移動(dòng)推知，陰影面積為反應(yīng)物濃度的變化，由于催化劑不影響平衡移動(dòng)，則兩圖中陰影部分面積相等．
故答案為：②③⑤；
（2）①當(dāng)壓強(qiáng)為2×10⁵ Pa時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為平衡時(shí)生成物濃度冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積，所以K=$\frac{{c}^{p}（C）}{{c}^{m}（A）{c}^{n}（B）}$，故答案為：$\frac{{c}^{p}（C）}{{c}^{m}（A）{c}^{n}（B）}$；
 ②由表格數(shù)據(jù)可知當(dāng)壓強(qiáng)從2×10⁵Pa增大為5×10⁵Pa時(shí)，壓強(qiáng)增大2.5倍，體積變?yōu)?\frac{1}{2.5}$倍，濃度由0.08增大為0.20mol•L^-1，也增大2.5倍，所以增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，故選：C；
③2×10⁵與5×10⁵ Pa時(shí)A的轉(zhuǎn)化率不變，反應(yīng)時(shí)間縮短，1×10⁶ Pa時(shí)，平衡逆移，A的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)速率增大，時(shí)間縮短，依此作圖為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)、平衡圖象等，綜合性較強(qiáng)，難度中等，注意對(duì)圖象和表格數(shù)據(jù)的分析是解題的關(guān)鍵，考查了學(xué)生分析圖象提取圖象信息的能力．