题目内容
【题目】已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=﹣a kJmol﹣1 . ①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4molL﹣1、c(H2)=0.4molL﹣1、c(CH3OH)=0.8molL﹣1 , 则此时v正v逆(填“>”、“<”或“=”).
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1mol CO和2mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强比(P后/P前) | 0.98 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
则0~15min,用H2表示的平均反应速率为 , 达到平衡时CO的转化率为 .
【答案】<;0.02mol?(L?min)﹣1;45%
【解析】解:①250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4molL﹣1、c(H2)=0.4molL﹣1、c(CH3OH)=0.8molL﹣1,浓度商Q= =12.5>K=2.041,说明反应逆向进行v正<v逆;
所以答案是:<;
②温度、体积不变的可逆反应中,气体的压强之比等于其物质的量之比,15min,压强比(P后/P前)=0.80,则反应后气体的物质的量=3mol×0.80=2.40mol,气体减少的物质的量=3mol﹣2.4mol=0.6mol,根据气体减少的物质的量与氢气之间的关系式知,参加反应的氢气的物质的量= ×2=0.6mol,0~15min,用H2表示的平均反应速率=
=0.02 mol( Lmin)﹣1;
平衡状态压强比(P后/P前)=0.70,则反应后气体的物质的量=3mol×0.70=2.10mol,气体减少的物质的量=3mol﹣2.1mol=0.9mol,根据气体减少的物质的量与氢气之间的关系式知参加反应的CO的物质的量 =0.45mol,则CO的转化率=
×100%=45%,
所以答案是:0.02 mol( Lmin)﹣1;45%.
【考点精析】解答此题的关键在于理解反应速率的定量表示方法的相关知识,掌握反应速率的单位:mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t,以及对化学平衡的计算的理解,了解反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%.
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