Question

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(yīng)生成甲醇（催化劑為Cu₂O/ZnO）：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)

根據(jù)題意完成下列各題：
（1）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K＝
               ，升高溫度，K值       （填“增大”、“減小”或“不變”）。
（2）在500℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H₂)＝             
（3）在其他條件不變的情況下，對(duì)處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來(lái)的1/2，下列有關(guān)該體系的說(shuō)法正確的是       
a．氫氣的濃度減少        b．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快
c．甲醇的物質(zhì)的量增加    d．重新平衡時(shí)n(H₂)/n(CH₃OH)增大
（4）據(jù)研究，反應(yīng)過(guò)程中起催化作用的為Cu₂O，反應(yīng)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(xué)方程式表示）。

Answer 1

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

此題主要考查了化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡。從圖像可知溫度高時(shí)平衡體系中甲醇含量減少，可以推出CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)反應(yīng)放熱，因此溫度升高后，K值減��；從圖像可以看出在500℃t_B時(shí)刻達(dá)到平衡，此時(shí)甲醇物質(zhì)的量為n_B,反應(yīng)消耗氫氣物質(zhì)的量為2n_B，可求出氫氣的平均反應(yīng)速率為2n_B/3t_Bmol·(L·min)^－1；加壓時(shí)，反應(yīng)物和生產(chǎn)物濃度均增大，正逆反應(yīng)速率都加快，由勒夏特列原理可知，加壓時(shí)平衡又移，因此答案為bc；在加熱條件下CO能還原Cu₂O使其減少，因此反應(yīng)體系中含有少量二氧化有利于維持Cu₂O的量不變。
【思路點(diǎn)撥】解化學(xué)平衡問(wèn)題要求考生理解平衡移動(dòng)原理，改變外界條件，可不等效的影響正、逆反應(yīng)速率，從而使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。