Question

一定条件下，在体积为3L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）．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=

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

，升高温度，K值

减小

（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）500℃时，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=

2nB

3tB

mol/（L?min）

用（n_B、t_B表示）．
（3）在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系的体积压缩到原来的

1

2

，下列有关该体系的说法正确的是

BC

 （填写字母）．
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：

Cu₂O+CO?2Cu+CO₂

（用化学方程式表示）．

Answer 1

分析：（1）依据平衡常数概念列式，生成物平衡浓度的幂次方乘积除以生成物平衡浓度的幂次方乘积，依据图象分析温度越高平衡逆向进行，反应是放热反应分析；
（2）图象分析500°C，从反应开始到平衡，在t_B时间段内甲醇增加物质的量为n_B，依据化学方程式计算消耗氢气物质的量为2n_B，结合速率概念计算得到；
（3）依据平衡可知2H₂+CO=CH₃OH，体积压缩压强增大，分析判断选项；
（4）一氧化碳和氧化亚铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳抑制反应正向进行，有利于维持催化剂Cu₂O的量不变．

解答：解：（1）依据化学反应的方程式2H₂+CO=CH₃OH，平衡常数K=

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

；图象分析温度越高，甲醇浓度减小，说明平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应，升高温度平衡逆向进行，K值减小，
故答案为：

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

；减小；
（2）图象分析500°C，从反应开始到平衡，在t_B时间段内甲醇增加物质的量为n_B，依据化学方程式计算消耗氢气物质的量为2n_B，氢气的反应速率=

2nB 3L

tB

=

2nB

3tB

mol/（L?min），故答案为：

2nB

3tB

 mol/（L?min）；
（3）其他条件不变的情况下，将处于E点的体系的体积压缩到原来的

1

2

，压强增大，平衡正向进行；
A．平衡正向进行，氢气物质的量减小，但体积减小为用原来的一半，氢气的浓度增大，故A错误；
B．压缩体积，增大压强，正反应速率加快，逆反应速率也加快，故B正确；
C．平衡正向进行，甲醇的物质的量增大，故C正确；
D．平衡正向进行，重新平衡时n（H₂）/n（CH₃OH）减小，故D错误；
故答案为：BC；
（4）反应体系中含少量CO₂有利于维持催化剂Cu₂O的量不变，氧化碳和氧化亚铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳抑制反应正向进行，有利于维持催化剂Cu₂O的量不变，
故答案为：Cu₂O+CO?2Cu+CO₂．

点评：本题考查平衡常数的分析应用，图象分析判断反应特征，平衡影响因素的分析理解，掌握基础是解题关键，题目难度中等．