Question

（8分）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生成甲醇（催化劑為Cu₂O/ZnO）：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)。根據題意完成下列問題：

（1）反應達到平衡時，平衡常數表達式K＝_________________，升高溫度，K值___________（填“增大”、“減小”或“不變”），平衡向              方向移動。
（2）在500℃，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H₂)＝________________。
（3）在其他條件不變的情況下，將處于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________（選填選項字母）。

A．氫氣的濃度減少

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____________________________________________（用化學方程式表示）。

Answer 1

（1） ； 減小 ； 逆反應 ； （2）mol/(L·min) ；
（3）BC ； （4）Cu₂O＋CO2Cu＋CO₂

試題分析：（1）化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以根據反應的化學方程式可知，該反應的平衡常數K＝；根據圖像可知，升高溫度，甲醇的物質的量減小，這說明平衡逆向移動，因此化學平衡常數減小。
（2）由圖象可知，在500℃時，時間達到t(B)時，甲醇的物質的量為n(B)，其濃度是mol/L，則根據方程式可知，消耗氫氣的物質的量濃度是2×mol/L，所以在500℃，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H₂)＝＝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，容器的體積減小，則壓強增大，正逆反應速率都增大.由于正方應是體積減小的，所以平衡向正向移動，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，因此正確答案選BC。
（4）由于CO能和氧化亞銅反應Cu₂O+CO2Cu+CO₂，所以加入二氧化碳平衡向逆反應方向移動，有利于抑制反應向正反應方向移動，維持Cu₂O的量不變。