Question

【题目】Cu2O广泛用作颜料和化工生产的催化剂。

（1）用铜作阳极，钦片作阴极，电解一定浓度的NaCl和NaOH的混合溶液可得到Cu2O，有关转化如图所示。

将得到的Cu2O溶于稀硫酸，发现有红色固体生成，该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为___________。图中③④两步反应的总反应离子方程式为________________。

（2）Cu2O与ZnO组成的催化剂可用于工业上合成甲醇：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=akJ·mol-1；按的投料比将H2与CO充入VL恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①图中压强pl、p2、p3由大到小的顺序是_________。

②a _________（填“>”或“<”) 0。

③起始时，c(H2)=0.20mol/L。c(CO)=0.10 mol/L，在p3及Tl℃下反应CO(g)+ 2H2(g)=CH3OH(g)达到平衡，该温度下反应的平衡常数为__________。

Answer 1

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

（2）①p1>p2>p3；②<；③46.3L2/mol2(不写单位不扣分)

【解析】

试题分析：（1）将得到的Cu2O溶于稀硫酸，发现有红色固体生成，这说明反应中有铜生成，则反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4=CuSO4＋Cu＋H2O，所以氧化亚铜既是氧化剂，也是还原剂，该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为1:1；图中③④两步反应的总反应离子方程式为2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+H2O+4Cl-。

（2）①正反应是体积减小的可逆反应，温度相同时压强越大CO的转化率越大，则根据图像可知压强pl、p2、p3由大到小的顺序是p1>p2>p3；

②根据图像可知升高温度CO转化率降低，说明平衡向逆反应方向进行，所以正反应是放热反应；

③起始时，c(H2)=0.20mol/L。c(CO)=0.10 mol/L，在p3及Tl℃下反应CO(g)+ 2H2(g)=CH3OH(g)达到平衡CO的转化率是0.4，即消耗0.04mol/LCO，则根据方程式可知消耗氢气是0.08mol/L，生成甲醇是0.04mol/L，所以该温度下反应的平衡常数为。