Question

【題目】我國太陽能燃料生產示范工程在蘭州落地，太陽能燃料的生產和利用示意如下：

(1)圖中能量轉化形式中，產生電能的有：風能→機械能→電能、___________等(舉一例)。

(2)在恒溫恒容密閉容器中進行的合成反應為CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g)。

①該反應常用Cu/ZnO作催化劑。工業上由黃銅礦(CuFeS2)火法冶銅時，包含多步反應，其中Cu2S與Cu2O在高溫下生成Cu并放出能使品紅溶液褪色的氣體，寫出該步反應的化學方程式：_________。

②能說明反應已達到化學平衡狀態的是_____(填標號)。

A.該容器中c(CH3OH)： c(H2O)=1：1 B.生成CO2的速率與生成H2O的相等

C.混合氣體的密度不再隨時間變化 D.混合氣體中CH3OH的體積分數不再隨時間而變化

③若在容器中起始時充入1molCO2和3mol H2 ，測得t1 min時容器中n(H2)= n(H2O)，此時容器中已生成CH3OH的物質的量為__。

Answer 1

【答案】光能→電能 或 化學能→電能 Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑ BD 0.75 mol

【解析】

(1)根據圖示分析圖中能量轉化形式；

(2) ①能使品紅溶液褪色的氣體是二氧化硫；

②根據平衡標志分析；

③根據“三段式”計算t1 min時CH3OH的物質的量；

(1)根據圖示，圖中產生電能的有：風能→機械能→電能、光能→電能 、 化學能→電能；

(2)①Cu2S與Cu2O在高溫下生成Cu和SO2氣體，反應的化學方程式是Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑；

②A．CH3OH、H2O都是生成物，c(CH3OH)和c(H2O)的比始終都是1:1，所以容器中c(CH3OH)： c(H2O)=1：1，不一定平衡，故不選A；

B．生成CO2的速率與生成H2O的相等，說明正逆反應速率相等，反應一定達到化學平衡狀態，故選B；

C．反應前后氣體質量不變、容器體積不變，根據 ，密度的恒量，混合氣體的密度不再隨時間變化，不一定平衡，故不選C；

D．混合氣體中CH3OH的體積分數不再隨時間而變化，說明甲醇的濃度不變，反應一定達到化學平衡狀態，故選D；

選BD；

③

測得t1 min時容器中n(H2)= n(H2O)，即，x=0.75mol，此時容器中已生成CH3OH的物質的量為0.75mol。