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__________(填字母序号)。

a.氢气的浓度减小            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

Answer

减小 mol·L－1·min－1 bc

【解析】

(1)根据方程式和K的含义书写；根据温度对平衡的影响，判断K的变化；

(2)根据图中甲醇的变化量求出氢气的变化量，再根据计算；

(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，则压强增大，正逆反应速率都增大，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，但因为体积减小，平衡时氢气的浓度反而增大，根据浓度比值等于物质的量比值。

(1)已知CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)，则，500℃时甲醇的物质的量小，所以升高温度，平衡逆移，所以平衡常数K减小，故答案为：；减小；

(2)在500℃，平衡时图中甲醇的变化量为nB，所以反应消耗氢气的量为2nB，则，故答案为： mol·L－1·min－1；

(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，则压强增大，正逆反应速率都增大，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，但因为体积减小，平衡时氢气的浓度反而增大，根据浓度比值等于物质的量比值，则有重新平衡时减小，即bc正确，故答案为bc。