Question

一定條件下，在體積為3L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇（催化劑為Cu₂O/ZnO）：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
根據(jù)題意完成下列各題：
（1）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c(CH3OH)

c(CO)?C2(H2)

，升高溫度，K值

減小

（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（2）在500℃，從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=

2nB

3tB

mol?（L?min）^-1

．（用上圖中出現(xiàn)的字母表示）
（3）在其他條件不變的情況下，對(duì)處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來(lái)的

1

2

，下列有關(guān)該體系的說(shuō)法正確的是

b、c

．
a．氫氣的濃度減小               b．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快
c．甲醇的物質(zhì)的量增加           d．重新平衡時(shí)n（H₂）/n（CH₃OH）增大
（4）據(jù)研究，反應(yīng)過(guò)程中起催化作用的為Cu₂O，反應(yīng)體系中含少量CO₂有利于維持催化劑Cu₂O的量不變，原因是：

Cu₂O+CO?2Cu+CO₂

（用化學(xué)方程式表示）．
（5）能源問(wèn)題是人類社會(huì)面臨的重大課題，甲醇是未來(lái)的重要的能源物質(zhì)．常溫下，1g甲醇完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出22.7kJ的能量，寫出甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式

CH₃OH（l）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.4kJ/mol

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積；根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡、平衡常數(shù)的影響．（2）先根據(jù)圖象依據(jù)υ=

△n V

△t

求出求出υ（CH₃OH），然后根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比求出υ（H₂）
（2）縮小容器的體積相當(dāng)于減壓，然后根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)濃度、速率和化學(xué)平衡的影響來(lái)解答；
（4）根據(jù)Cu₂O能被CO還原生成CO₂和Cu，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)；
（5）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法及系數(shù)的含義；

解答：解：（1）因化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，所以K=

c(CH3OH)

c(CO)?C2(H2)

，由圖可知，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，則化學(xué)平衡常數(shù)減小，故答案為：

c(CH3OH)

c(CO)?C2(H2)

；減�。�
（2）由圖象可知，在500℃時(shí)，時(shí)間達(dá)到tB時(shí)，甲醇的物質(zhì)的量為nB，依據(jù)υ（CH₃OH）=

△n V

△t

=

nB 3

tB

mol?（L?min）^-1，由速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比求出，υ（H₂）=υ（CH₃OH）=2×

nB 3

tB

mol?（L?min）^-1₌

2nB

3tB

mol?（L?min）^-1；故答案為：

2nB

3tB

mol?（L?min）^-1
（3）其他條件不變時(shí)，將處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來(lái)的

1

2

，容器的體積減小，則壓強(qiáng)增大，正逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量增多，氫氣的物質(zhì)的量減小，但由于體積減小，平衡時(shí)氫氣的濃度反而增大，
故選：b、c；
（4）二氧化有利于抑制反應(yīng) Cu₂O+CO2Cu+CO₂向正反應(yīng)方向移動(dòng)，維持Cu₂O的量不變，
故答案為：Cu₂O+CO2Cu+CO₂．
（5）因1g甲醇完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出22.7kJ的能量，
所以甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.4kJ/mol，
故答案為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.4kJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，注意外界條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響以及平衡狀態(tài)的判斷，而問(wèn)題（4）是易錯(cuò)點(diǎn)．