Question

一定條件下，在體積為3L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應生成甲醇（催化劑為Cu₂O/ZnO）．根據題意完成下列各題：
（1）反應達到平衡時，平衡常數表達式K=

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

，升高溫度，K值

減小

（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）500℃時，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v（H₂）=

2nB

3tB

mol/（L?min）

用（n_B、t_B表示）．
（3）在其他條件不變的情況下，將處于E點的體系的體積壓縮到原來的

1

2

，下列有關該體系的說法正確的是

BC

 （填寫字母）．
A．氫氣的濃度減少
B．正反應速率加快，逆反應速率也加快
C．甲醇的物質的量增加
D．重新平衡時n（H₂）/n（CH₃OH）增大
（4）據研究，反應過程中起催化作用的為Cu₂O，反應體系中含少量CO₂有利于維持催化劑Cu₂O的量不變，原因是：

Cu₂O+CO?2Cu+CO₂

（用化學方程式表示）．

Answer 1

分析：（1）依據平衡常數概念列式，生成物平衡濃度的冪次方乘積除以生成物平衡濃度的冪次方乘積，依據圖象分析溫度越高平衡逆向進行，反應是放熱反應分析；
（2）圖象分析500°C，從反應開始到平衡，在t_B時間段內甲醇增加物質的量為n_B，依據化學方程式計算消耗氫氣物質的量為2n_B，結合速率概念計算得到；
（3）依據平衡可知2H₂+CO=CH₃OH，體積壓縮壓強增大，分析判斷選項；
（4）一氧化碳和氧化亞銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳抑制反應正向進行，有利于維持催化劑Cu₂O的量不變．

解答：解：（1）依據化學反應的方程式2H₂+CO=CH₃OH，平衡常數K=

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

；圖象分析溫度越高，甲醇濃度減小，說明平衡逆向進行，逆向是吸熱反應，正向是放熱反應，升高溫度平衡逆向進行，K值減小，
故答案為：

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

；減小；
（2）圖象分析500°C，從反應開始到平衡，在t_B時間段內甲醇增加物質的量為n_B，依據化學方程式計算消耗氫氣物質的量為2n_B，氫氣的反應速率=

2nB 3L

tB

=

2nB

3tB

mol/（L?min），故答案為：

2nB

3tB

 mol/（L?min）；
（3）其他條件不變的情況下，將處于E點的體系的體積壓縮到原來的

1

2

，壓強增大，平衡正向進行；
A．平衡正向進行，氫氣物質的量減小，但體積減小為用原來的一半，氫氣的濃度增大，故A錯誤；
B．壓縮體積，增大壓強，正反應速率加快，逆反應速率也加快，故B正確；
C．平衡正向進行，甲醇的物質的量增大，故C正確；
D．平衡正向進行，重新平衡時n（H₂）/n（CH₃OH）減小，故D錯誤；
故答案為：BC；
（4）反應體系中含少量CO₂有利于維持催化劑Cu₂O的量不變，氧化碳和氧化亞銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳抑制反應正向進行，有利于維持催化劑Cu₂O的量不變，
故答案為：Cu₂O+CO?2Cu+CO₂．

點評：本題考查平衡常數的分析應用，圖象分析判斷反應特征，平衡影響因素的分析理解，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．