Question

一定条件下，在体积为3 L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）反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝
               ，升高温度，K值       （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)＝             
（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       
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：                       （用化学方程式表示）。

Answer 1

（1）K＝c(CH₃OH)/c(CO)·c²(H₂) 减小
（2）2n_B/3t_Bmol·(L·min)^－1
（3）b  c
（4）Cu₂O＋CO2Cu＋CO₂

此题主要考查了化学反应速率以及化学平衡。从图像可知温度高时平衡体系中甲醇含量减少，可以推出CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)反应放热，因此温度升高后，K值减小；从图像可以看出在500℃t_B时刻达到平衡，此时甲醇物质的量为n_B,反应消耗氢气物质的量为2n_B，可求出氢气的平均反应速率为2n_B/3t_Bmol·(L·min)^－1；加压时，反应物和生产物浓度均增大，正逆反应速率都加快，由勒夏特列原理可知，加压时平衡又移，因此答案为bc；在加热条件下CO能还原Cu₂O使其减少，因此反应体系中含有少量二氧化有利于维持Cu₂O的量不变。
【思路点拨】解化学平衡问题要求考生理解平衡移动原理，改变外界条件，可不等效的影响正、逆反应速率，从而使化学平衡发生移动。