Question

【題目】一定條件下，在體積為3 L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)題意完成下列問題：

(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K＝__________，升高溫度，K值________(填“增大”“減小”或“不變”)，平衡向__________方向移動(dòng)。

(2)在500 ℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)____________________。（用含相應(yīng)字母的式子表示）

(3)在其他條件不變的情況下，將處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的1/2，下列有關(guān)該體系的說法正確的是________(填選項(xiàng)字母)。

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________(用化學(xué)方程式表示)。

Answer 1

【答案】（1）； 減小 ； 逆反應(yīng) ； （2）mol/(L·min) ；

（3）BC ； （4）Cu2O＋CO2Cu＋CO2

【解析】

試題（1）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝；根據(jù)圖像可知，升高溫度，甲醇的物質(zhì)的量減小，這說明平衡逆向移動(dòng)，因此化學(xué)平衡常數(shù)減小。

（2）由圖象可知，在500℃時(shí)，時(shí)間達(dá)到t(B)時(shí)，甲醇的物質(zhì)的量為n(B)，其濃度是mol/L，則根據(jù)方程式可知，消耗氫氣的物質(zhì)的量濃度是2×mol/L，所以在500℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝＝mol（Lmin）-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的，容器的體積減小，則壓強(qiáng)增大，正逆反應(yīng)速率都增大.由于正方應(yīng)是體積減小的，所以平衡向正向移動(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，因此正確答案選BC。

（4）由于CO能和氧化亞銅反應(yīng)Cu2O+CO2Cu+CO2，所以加入二氧化碳平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于抑制反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，維持Cu2O的量不變。