Question

近年来，随着人们大量的开发使用，不但使得煤、石油、天然气的储量大大减少，而且直接燃烧化石燃料造成的环境污染问题，也是人类面临的重大挑战，如何实现化石燃料的综合利用，提高效率，减少污染被提上了日程．
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的密闭容器中，充入一定量的H₂和CO，发生反应：2H₂（g）+CO（g）

催化

CH₃OH（g），测定的部分实验数据如下：

t/s	0	500	1 000
[H2]/mol?L-1	5.00	3.52	2.48
[CO]/mol?L-1	2.50

（1）在500s内用H₂表示的化学反应速率是

 

 mol?L^-1?s^-1．
（2）在1000s内用CO表示的化学反应速率是

 

 mol?L^-1?s^-1 1000s时H₂的转化率是

 

（3）在500s时生成的甲醇的浓度是

 

 mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）根据表中数据及v=

△c

△t

计算出在500s内用H₂表示的化学反应速率；
（2）根据反应速率表达式v=

△c

△t

计算出1000s内用氢气表示的化学反应速率，然后根据化学计量数与反应速率成正比计算出氢气的反应速率；根据反应速率计算出氢气的转化率；
（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．

解答：解：（1）在500s内用H₂表示的化学反应速率为：v（H₂）=

(5.00-3.52)mol/L

500s

=2.96×10^-3mol/（L?s），故答案为：2.96×10^-3；
（2）在1000s内用氢气表示的化学反应速率是：v（H₂）=

(5.00-2.48)mol/L

1000s

=2.52×10^-3mol/（L?s），则1000s内用CO表示的化学反应速率为：v（CO）=

1

2

v（H₂）=1.26×10^-3mol/（L?s）；1000s时H₂的消耗浓度为：△c（H₂）=（5.00-2.48）mol/L=2.52mol/L，氢气的转化率为

2.52mol/L

5.00mol/L

×100%=50.4%，
故答案为：1.26×10^-3；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，由反应2H₂（g）+CO（g）

催化

 CH₃OH（g）可知，生成甲醇的物质的量浓度为：c（CH₃OH）=

1

2

△c（H₂）=0.74mol/L，故答案为：0.74．

点评：本题考查了反应速率的计算，题目难度中等，注意明确化学反应速率与化学计量数成正比，掌握化学反应速率的概念及其表达式．