题目内容
【题目】为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇,某实验人员在一定温度下2L的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),测定的部分实验数据如下:
t/s | 0 | 500 | 1000 |
c(H2)/ mol.L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
c(CO)/ mol.L-1 | 2.50 |
(1)在500s内用H2表示的化学反应速率是________________。
(2)在1000s内用CO表示的化学反应速率是________________,1000s时CO的转化率是________。
(3)在500s时生成的甲醇的浓度是________
【答案】2.96×103mol/(Ls) 1.26×103mol/(Ls) 50.4% 0.74mol/L
【解析】
(1)根据表中数据及v=计算出在500s内用H2表示的化学反应速率;
(2)先根据物质反应转化关系计算出500s、1000s时CO的浓度,由速率表达式v=计算出1000s内用CO表示的化学反应速率,利用物质的转化率
×100%计算;
(3)根据氢气的反应速率计算出消耗氢气的物质的量,再计算出在500s时生成的甲醇的浓度。
据化学方程式中的化学计量数之比等于反应速率之比,求算出CO在500s时的浓度c(CO)=mol/L=1.76molL-1,1000s时的浓度c(CO)=
mol/L=1.24molL-1。
(1)在500s内用H2表示的化学反应速率为:v(H2)==2.96×10-3mol/(Ls)。
(2)在1000s内用CO表示的化学反应速率是:v(CO)==1.26×103mol/(Ls);
根据上述可知1000s时CO的浓度为1.24molL-1。则CO的消耗浓度为:△c(CO)=(2.500-1.24)mol/L=1.26mol/L,所以CO的转化率为×100%=50.4%。
(3)在500s时氢气的浓度变化为:△c(H2)=(5.00-3.52)mol/L=1.48mol/L,根据反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)可知,生成甲醇的物质的量浓度为:c(CH3OH)=
c(H2)=
×1.48mol/L=0.74mol/L。
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