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）．根據(jù)題意完成下列各題：
（1）反應(yīng)達到平衡時，平衡常數(shù)表達式K=

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

，升高溫度，K值

減小

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

2nB

3tB

mol/（L?min）

用（n_B、t_B表示）．
（3）在其他條件不變的情況下，將處于E點的體系的體積壓縮到原來的

1

2

，下列有關(guān)該體系的說法正確的是

BC

 （填寫字母）．
A．氫氣的濃度減少
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：

Cu₂O+CO?2Cu+CO₂

（用化學(xué)方程式表示）．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)平衡常數(shù)概念列式，生成物平衡濃度的冪次方乘積除以生成物平衡濃度的冪次方乘積，依據(jù)圖象分析溫度越高平衡逆向進行，反應(yīng)是放熱反應(yīng)分析；
（2）圖象分析500°C，從反應(yīng)開始到平衡，在t_B時間段內(nèi)甲醇增加物質(zhì)的量為n_B，依據(jù)化學(xué)方程式計算消耗氫氣物質(zhì)的量為2n_B，結(jié)合速率概念計算得到；
（3）依據(jù)平衡可知2H₂+CO=CH₃OH，體積壓縮壓強增大，分析判斷選項；
（4）一氧化碳和氧化亞銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳抑制反應(yīng)正向進行，有利于維持催化劑Cu₂O的量不變．

解答：解：（1）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的方程式2H₂+CO=CH₃OH，平衡常數(shù)K=

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

；圖象分析溫度越高，甲醇濃度減小，說明平衡逆向進行，逆向是吸熱反應(yīng)，正向是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向進行，K值減小，
故答案為：

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

；減小；
（2）圖象分析500°C，從反應(yīng)開始到平衡，在t_B時間段內(nèi)甲醇增加物質(zhì)的量為n_B，依據(jù)化學(xué)方程式計算消耗氫氣物質(zhì)的量為2n_B，氫氣的反應(yīng)速率=

2nB 3L

tB

=

2nB

3tB

mol/（L?min），故答案為：

2nB

3tB

 mol/（L?min）；
（3）其他條件不變的情況下，將處于E點的體系的體積壓縮到原來的

1

2

，壓強增大，平衡正向進行；
A．平衡正向進行，氫氣物質(zhì)的量減小，但體積減小為用原來的一半，氫氣的濃度增大，故A錯誤；
B．壓縮體積，增大壓強，正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快，故B正確；
C．平衡正向進行，甲醇的物質(zhì)的量增大，故C正確；
D．平衡正向進行，重新平衡時n（H₂）/n（CH₃OH）減小，故D錯誤；
故答案為：BC；
（4）反應(yīng)體系中含少量CO₂有利于維持催化劑Cu₂O的量不變，氧化碳和氧化亞銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳抑制反應(yīng)正向進行，有利于維持催化劑Cu₂O的量不變，
故答案為：Cu₂O+CO?2Cu+CO₂．

點評：本題考查平衡常數(shù)的分析應(yīng)用，圖象分析判斷反應(yīng)特征，平衡影響因素的分析理解，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．