题目内容

一定条件下，在体积为V L的密闭容器中，一氧化碳和氢气反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．如图表示该反应在不同温度下的反应过程．关于该反应，下列说法正确的是（　　）
分析：A、依据图象分析，先拐先平，温度高甲醇物质的量减小，说明正向反应是放热反应；
B、催化剂参与反应过程，但反应前后质量和化学性质不变；
C、甲醇和氢气速率之比等于1：2，依据速率概念计算；
D、缩小体积相当于增大压强，平衡正向进行，但体积缩小平衡后氢气浓度增大．
解答：解：A、图象分析，温度越高，甲醇的物质的量碱性，说明平衡逆向进行，平衡常数减小，故A错误；
B、催化剂参与反应过程，但反应前后质量和化学性质不变，故B错误；
C、500℃反应达到平衡时，甲醇和氢气速率之比等于1：2，用氢气物质的量浓度减少表示该反应的反应速率是v（H2）=2×
n(B)
V×t(B)
mol/(L?min)，故C错误；
D、300℃反应达到平衡后，若其他条件不变，将体积缩小到原来的
1
2
，平衡右移，但体积缩小平衡后氢气浓度增大，故D正确；
故选D．
点评：本题考查化学平衡影响因素的分析判断，平衡常数，反应速率的概念理解是解题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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（2011?咸阳模拟）一定条件下，在体积为10L的密闭容器中，1mol X和1mol Y进行应：2X（g）+Y（g）?Z（g），经2min达到平衡，生成0.6mol Z，下列说法正确的是（　　）
一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）根据题意完成下列各题：
（1）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
2n(B)
3t(B)
2n(B)
3t(B)
mol?L-1?min-1．（用图中字母表示）
（2）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的
1
2
，下列有关该体系的说法正确的是
bc
bc

a．氢气的浓度减少        b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加    d．重新平衡时
n(H2)
n(CH3OH)
增大
（3）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：
Cu2O+CO?2Cu+CO2
Cu2O+CO?2Cu+CO2
（用化学方程式表示）．
一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），下列有关说法正确的是（　　）
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
根据题意完成下列各题：反应达到平衡时，
（1）平衡常数表达式K=
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
，升高温度，K值
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
2nB
3tB
mol?（L?min）-1
2nB
3tB
mol?（L?min）-1
（用 nB tB 表示）
（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的
1
2
，下列有关该体系的说法正确的是
bc
bc

a．氢气的浓度减少
b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加
d．重新平衡时
n(H2)
n(CH3OH)
增大
（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：
Cu2O+CO2Cu+CO2
Cu2O+CO2Cu+CO2
（用化学方程式表示）．
（5）使用燃料电池是节能减排的重要手段之一．CO和H2（俗称水煤气）燃料电池就是其中的一种，该电池的两极分别通入燃料气（水煤气）和氧气．电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-．水煤气在一定条件下可以合成二甲醚，同时还产生一种可以参与大气循环的无机化合物，3CO+3H2=CH3OCH3+CO2 或 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O．上述水煤气燃料电池的负极反应方程式：（写1个）
CO+O2--2e-=CO2 H2+O2--2e-=2H2O
CO+O2--2e-=CO2 H2+O2--2e-=2H2O
．
（6）如图是丙烷、二甲醚燃烧过程中能量变化图，其中x为各自反应中对应的系数．根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：
CH3OCH3（g）+3O2（g）
点燃
2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1455kJ?mol-1
CH3OCH3（g）+3O2（g）
点燃
2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1455kJ?mol-1
一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）．根据题意完成下列各题：
（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K=
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)
，升高温度，K值
减小
减小
（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）500℃时，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
2nB
3tB
mol/（L?min）
2nB
3tB
mol/（L?min）
用（nB、tB表示）．
（3）在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系的体积压缩到原来的
1
2
，下列有关该体系的说法正确的是
BC
BC
 （填写字母）．
A．氢气的浓度减少
B．正反应速率加快，逆反应速率也加快
C．甲醇的物质的量增加
D．重新平衡时n（H2）/n（CH3OH）增大
（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：
Cu2O+CO?2Cu+CO2
Cu2O+CO?2Cu+CO2
（用化学方程式表示）．

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