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生成甲醇（催化劑為Cu₂O/ZnO）：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
根據題意完成下列各題：
（1）反應達到平衡時，平衡常數表達式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℃，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v（H₂）=

2nB

3tB

mol?（L?min）^-1

．（用上圖中出現的字母表示）
（3）在其他條件不變的情況下，對處于E點的體系體積壓縮到原來的

1

2

，下列有關該體系的說法正確的是

b、c

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

Cu₂O+CO?2Cu+CO₂

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

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

．

Answer 1

分析：（1）根據化學平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積；根據溫度對化學平衡、平衡常數的影響．（2）先根據圖象依據υ=

△n V

△t

求出求出υ（CH₃OH），然后根據速率之比等于化學計量數之比求出υ（H₂）
（2）縮小容器的體積相當于減壓，然后根據壓強對濃度、速率和化學平衡的影響來解答；
（4）根據Cu₂O能被CO還原生成CO₂和Cu，該反應為可逆反應；
（5）根據熱化學方程式的書寫方法及系數的含義；

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

c(CH3OH)

c(CO)?C2(H2)

，由圖可知，升高溫度，平衡逆向移動，則化學平衡常數減小，故答案為：

c(CH3OH)

c(CO)?C2(H2)

；減小．
（2）由圖象可知，在500℃時，時間達到tB時，甲醇的物質的量為nB，依據υ（CH₃OH）=

△n V

△t

=

nB 3

tB

mol?（L?min）^-1，由速率之比等于化學計量數之比求出，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，將處于E點的體系體積壓縮到原來的

1

2

，容器的體積減小，則壓強增大，正逆反應速率都增大，平衡向正向移動，甲醇的物質的量增多，氫氣的物質的量減小，但由于體積減小，平衡時氫氣的濃度反而增大，
故選：b、c；
（4）二氧化有利于抑制反應 Cu₂O+CO2Cu+CO₂向正反應方向移動，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水時放出22.7kJ的能量，
所以甲醇燃燒熱的熱化學方程式：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．

點評：本題考查的知識點較多，綜合性較強，注意外界條件對化學平衡移動的影響以及平衡狀態的判斷，而問題（4）是易錯點．