Question

【题目】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)。根据题意完成下列问题：

(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”)，平衡向__________方向移动。

(2)在500 ℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)____________________。（用含相应字母的式子表示）

(3)在其他条件不变的情况下，将处于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________(填选项字母)。

A．氢气的浓度减小 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

【答案】（1）； 减小 ； 逆反应 ； （2）mol/(L·min) ；

（3）BC ； （4）Cu2O＋CO2Cu＋CO2

【解析】

试题（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应的化学方程式可知，该反应的平衡常数K＝；根据图像可知，升高温度，甲醇的物质的量减小，这说明平衡逆向移动，因此化学平衡常数减小。

（2）由图象可知，在500℃时，时间达到t(B)时，甲醇的物质的量为n(B)，其浓度是mol/L，则根据方程式可知，消耗氢气的物质的量浓度是2×mol/L，所以在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝＝mol（Lmin）-1。

（3）其他条件不变时，将处于E点的体系体积压缩到原来的，容器的体积减小，则压强增大，正逆反应速率都增大.由于正方应是体积减小的，所以平衡向正向移动，甲醇的物质的量增多，氢气的物质的量减小，但由于体积减小，平衡时氢气的浓度反而增大，因此正确答案选BC。

（4）由于CO能和氧化亚铜反应Cu2O+CO2Cu+CO2，所以加入二氧化碳平衡向逆反应方向移动，有利于抑制反应向正反应方向移动，维持Cu2O的量不变。