问题 填空题

(8分)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)。根据题意完成下列问题:

(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”),平衡向              方向移动。

(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,将处于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________(选填选项字母)。

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)。

答案

(1) ; 减小 ; 逆反应 ; (2)mol/(L·min) ;

(3)BC ; (4)Cu2O+CO2Cu+CO2

题目分析:(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据反应的化学方程式可知,该反应的平衡常数K=;根据图像可知,升高温度,甲醇的物质的量减小,这说明平衡逆向移动,因此化学平衡常数减小。

(2)由图象可知,在500℃时,时间达到t(B)时,甲醇的物质的量为n(B),其浓度是mol/L,则根据方程式可知,消耗氢气的物质的量浓度是2×mol/L,所以在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=mol•(L•min)-1

(3)其他条件不变时,将处于E点的体系体积压缩到原来的,容器的体积减小,则压强增大,正逆反应速率都增大.由于正方应是体积减小的,所以平衡向正向移动,甲醇的物质的量增多,氢气的物质的量减小,但由于体积减小,平衡时氢气的浓度反而增大,因此正确答案选BC。

(4)由于CO能和氧化亚铜反应Cu2O+CO2Cu+CO2,所以加入二氧化碳平衡向逆反应方向移动,有利于抑制反应向正反应方向移动,维持Cu2O的量不变。

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