Question

【題目】在 Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生下列反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）

（1）反應(yīng)中被氧化的元素是：____，氧化劑是____。試在下列方程式中用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）____

（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式 K=____。若只增加CO2的濃度，該平衡向____移動(dòng)，平衡常數(shù) K___（選填“增大”、“小”或“不變”）。

（3）從下圖可以看出，由于溫度不同，A和B中___先達(dá)到平衡狀態(tài)，說明反應(yīng)溫度 A___B（選填“＞”、“＜”或“=”），從甲醇體積分?jǐn)?shù)的比較還可以說明該反應(yīng)是______熱反應(yīng)（選填“放”或“吸”）；反應(yīng)進(jìn)行到圖中M處時(shí)，正反應(yīng)速率______逆反應(yīng)速率（選填“＞”、 “＜”或“=”）。

（4）一定條件下，將 n(CO2):n(H2)=1:1 的混合氣充入恒溫恒容密閉容器中，若容器中氣體______（選填“密度”或“壓強(qiáng)”）保持不變，說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。

Answer 1

【答案】 H CO2 正反應(yīng)方向 不變 B ＜ 放 ＞ 壓強(qiáng)

【解析】(1)反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）中氫氣中氫元素由0價(jià)變?yōu)?1價(jià)，被氧化；故被氧化的元素為H元素；二氧化碳中碳由+4價(jià)變?yōu)?2價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6，氧化劑是CO2；用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：；（2）反應(yīng)CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式 K=；若只增加 CO2的濃度，該平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，反應(yīng)溫度不變，故平衡常數(shù) K不變；（3）從右圖可以看出，由于溫度不同，根據(jù)先拐先平，A 和 B 中B先達(dá)到平衡狀態(tài)，說明反應(yīng)溫度 A＜B，溫度高甲醇的體積分?jǐn)?shù)小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；反應(yīng)進(jìn)行到圖中 M 處時(shí)還沒達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)向正方向進(jìn)行，故正反應(yīng)速率＞逆反應(yīng)速率。（4）一定條件下，將 n(CO2):n(H2)=1:1 的混合氣充入恒溫恒容密閉容器中，恒容條件下反應(yīng)物均為氣體時(shí)密度始終保持不變，密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)平衡，故若容器中氣體壓強(qiáng)保持不變，說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。