Question

铜冶金技术以火法冶炼为主。

（1）火法炼铜的工艺流程如下：

反应Ⅰ：2Cu₂S(s)+3O₂(g)=2Cu₂O(s)+2SO₂(g)   ΔH = -768.2 kJ·mol^-1

反应II：2Cu₂O(s)+Cu₂S(s)=6Cu(s)+SO₂(g)     ΔH = +116.0 kJ·mol^-1

① 在反应Ⅱ中，每生成1 mol SO₂转移电子________mol。

② 反应Cu₂S(s)+O₂(g) =2Cu(s)+SO₂(g)的ΔH =________ kJ·mol^-1。

③ 理论上m₁:m₂=________。

（2）炼铜的副产品SO₂多用于制硫酸和石膏等化学产品。

① 制硫酸中重要的一步反应是  

2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)   ΔH = -196 kJ·mol^-1。

右图表示将2.0 mol SO ₂ 和1.0 mol O ₂ 置于1 L密闭容器中，当其他条件一定时，SO₂(g)的平衡转化率α随X的变化关系，X（X₁、X₂）代表压强或温度。

X代表的物理量是________。A对应条件下平衡常数K=________。

② 下图表示的是生产石膏的简单流程，请用平衡移动原理解释向CaCO₃悬浊液中通入SO ₂发生反应的原因________。

（3）工业硫酸中往往含有一定量SO ₂ ，测定过程如下：取m g工业硫酸配成100 mL溶液，取出20.00 mL溶液，加入1 mL指示剂，用c mol·L^-1 I₂标准溶液滴定，消耗的I₂标准溶液V mL，工业硫酸中含有SO₂的质量分数的计算式是________。

Answer

（1）① 6 ② -217.4 ③2︰1（2）① 压强 80

=② CaCO3悬浊液中存在CaCO3（s） Ca2+（aq）+ CO32-（aq），通入SO2时，CO32- 与SO2 反应，c(CO32-)减小，溶解平衡正向移动。（3）

【解析】

试题分析： （1）反应Ⅰ：2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) ΔH = -768.2 kJ·mol-1反应II：2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) ΔH = +116.0 kJ·mol-1① 在反应Ⅱ中，硫由-2价升高为+4价，每生成1 mol SO2转移电子6mol。② 根据盖斯定律，反应Cu2S(s)+O2(g) =2Cu(s)+SO2(g)可看成（Ⅰ+II）÷3得到的ΔH =（-768.2 +116.0）÷3kJ·mol-1=-217.4 kJ·mol-1。③ 根据反应Ⅱ，Cu2O和Cu2S的物质的量之比为2:1，理论上m1:m2=2:1。（2）① 图中表示随着X的增加SO2的转化率增大，平衡正向移动，因此反应为放热反应，升温平衡逆向移动，故X只能是压强；A对应条件下SO2的转化率为80%，则SO2的变化量为1.6mol，可知平衡时SO3为1.6mol，SO2为0.4mol，O2为0.2mol，此时体积为1L，则平衡常数K=1.62/(0.42×0.2)=80；②CaCO3悬浊液中存在CaCO3（s） Ca2+（aq）+ CO32-（aq），通入SO2时，CO32- 与SO2 反应，c(CO32-)减小，溶解平衡正向移动。（3）由反应I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI，可知n(SO2)=n(I2)= c mol·L-1×V×10-3mL= V c×10-3 mol，工业硫酸中含有SO2的质量分数的计算式是(V c×10-3 mol×64g/mol)/m×100%=。

考点：无机流程，涉及热化学反应、化学平衡的建立与平衡常数、氧化还原反应及计算。