Question

【題目】Cu2O廣泛用作顏料和化工生產的催化劑。

（1）用銅作陽極，欽片作陰極，電解一定濃度的NaCl和NaOH的混合溶液可得到Cu2O，有關轉化如圖所示。

將得到的Cu2O溶于稀硫酸，發現有紅色固體生成，該反應中氧化劑與還原劑的質量之比為___________。圖中③④兩步反應的總反應離子方程式為________________。

（2）Cu2O與ZnO組成的催化劑可用于工業上合成甲醇：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=akJ·mol-1；按的投料比將H2與CO充入VL恒容密閉容器中，在一定條件下發生反應，CO的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

①圖中壓強pl、p2、p3由大到小的順序是_________。

②a _________（填“>”或“<”) 0。

③起始時，c(H2)=0.20mol/L。c(CO)=0.10 mol/L，在p3及Tl℃下反應CO(g)+ 2H2(g)=CH3OH(g)達到平衡，該溫度下反應的平衡常數為__________。

Answer 1

【答案】（1）1:1；2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+H2O+4Cl-；

（2）①p1>p2>p3；②<；③46.3L2/mol2(不寫單位不扣分)

【解析】

試題分析：（1）將得到的Cu2O溶于稀硫酸，發現有紅色固體生成，這說明反應中有銅生成，則反應的化學方程式為Cu2O＋H2SO4=CuSO4＋Cu＋H2O，所以氧化亞銅既是氧化劑，也是還原劑，該反應中氧化劑與還原劑的質量之比為1:1；圖中③④兩步反應的總反應離子方程式為2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+H2O+4Cl-。

（2）①正反應是體積減小的可逆反應，溫度相同時壓強越大CO的轉化率越大，則根據圖像可知壓強pl、p2、p3由大到小的順序是p1>p2>p3；

②根據圖像可知升高溫度CO轉化率降低，說明平衡向逆反應方向進行，所以正反應是放熱反應；

③起始時，c(H2)=0.20mol/L。c(CO)=0.10 mol/L，在p3及Tl℃下反應CO(g)+ 2H2(g)=CH3OH(g)達到平衡CO的轉化率是0.4，即消耗0.04mol/LCO，則根據方程式可知消耗氫氣是0.08mol/L，生成甲醇是0.04mol/L，所以該溫度下反應的平衡常數為。