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_B mol?(L?min)^－1

（3）b  c

（4）Cu₂O+CO2Cu+CO₂

解析：本题考查化学反应速率与化学平衡知识CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，由图象可知达到平衡后，升高温度，甲醇的物质的量减小，平衡向左移动，正反应为放热反应，因为升高温度平衡向吸热方向移动。

K=，升高温度平衡左移，K减小。反应速率用单位时间内浓度的变化来表示，速率之比等于化学计量数之比。V(H₂)=×2= mol?(L?min)^－1。

对于CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)

增大压强，压缩体积，正、逆反应速率都增大，平衡向右移动，甲醇的物质的量增大，氢气的物质的量减小，但是体积缩小，氢气的浓度增大，b、c正确。Cu₂O+CO2Cu+CO₂，因为CO还原Cu₂O，使Cu₂O减少，为了维持Cu₂O的量不变，加入少量CO₂抑制Cu₂O与CO的反应。