Question

5．一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，CO与H₂反应生成甲醇（CH₃OH）（催化剂为Cu₂O/ZnO）：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．完成下列各题：
（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式：K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）．{c}^{2}（{H}_{2}）}$，升高温度，K值减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）在500℃，从反应开始到平衡，v（H₂）=$\frac{2{n}_{B}}{3{t}_{B}}$mol/（L．min）；
（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$\frac{1}{2}$，下列有关该体系的说法正确的是bc（填序号）；
a．H₂的浓度减少
b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．CH₃OH的物质的量增加
d．重新平衡时n（H₂）/n（CH₃OH）增大．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；根据图知，升高温度甲醇的物质的量减小，平衡逆向移动，则正反应是放热反应；
（2）在500℃，从反应开始到平衡，△n（CH₃OH）=n_Bmol，根据方程式知，参加反应的△n（H₂）=2△n（CH₃OH）=2n_Bmol，v（H₂）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（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$\frac{1}{2}$，相当于增大压强，正逆反应速率都增大，平衡正向移动．

解答 解：（1）化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）．{c}^{2}（{H}_{2}）}$；根据图知，升高温度甲醇的物质的量减小，平衡逆向移动，则正反应是放热反应，温度越高化学平衡常数越小，
故答案为：$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）．{c}^{2}（{H}_{2}）}$；减小；
（2）在500℃，从反应开始到平衡，△n（CH₃OH）=n_Bmol，根据方程式知，参加反应的△n（H₂）=2△n（CH₃OH）=2n_Bmol，v（H₂）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{2{n}_{B}mol}{3L}}{{t}_{B}min}$=$\frac{2{n}_{B}}{3{t}_{B}}$mol/（L．min），
故答案为：$\frac{2{n}_{B}}{3{t}_{B}}$mol/（L．min）；
（3）a．缩小体积相当于增大压强，平衡正向移动，增大氢气转化率，但H₂的浓度增大，故a错误；
b．缩小体积相当于增大压强，正逆反应速率都增大，故b正确；
c．增大压强平衡正向移动，则CH₃OH的物质的量增加，故c正确；
d．增大压强平衡正向移动，则重新平衡时n（H₂）/n（CH₃OH）减小，故d错误；
故选bc．

点评 本题考查化学平衡计算、化学平衡移动影响因素等知识点，侧重考查学生判断及计算能力，明确压强、温度对化学平衡移动影响原理即可解答，易错选项是（3）a，题目难度不大．