Question

5．合成气经压缩升温后进入10m³甲醇合成塔，在催化剂作用下，通过反应进行甲醇合成，T₁℃下此反应的平衡常数为160．此温度下，在密闭容器中加入一定量CO和H₂，反应到某时刻测得各组分的浓度见下表．

物质	H2	CO	CH3OH
浓度/mol•L-1	0.2	0.1	0.4

①比较此时正、逆反应速率的大小：v正＞v逆（选填“＞”“＜”或“=”）
②若其他条件不变，在T₂℃反应10min后达到平衡，c（H₂）=0.4mol•L^-1，则该时间内反应速率v（CH₃OH）=0.03mol/（L•min）．

Answer 1

分析 ①计算此时的浓度商Qc，与平衡常数比较，判断反应进行的方向，据此解答；
②依据图表数据计算起始量，结合三段式列式计算，根据甲氢气的浓度变化计算甲醇的浓度变化量，再根据v=$\frac{△C}{△t}$计算v（CH₃OH）．

解答 解：①由表中数据可知，10min时氢气的浓度为0.2mol/L、CO的浓度为0.1mol/L、甲醇的浓度为0.4mol/L，则此时的浓度商Qc=$\frac{0.4}{0．{2}^{2}×0.1}$=100，小于平衡常数160，故反应向正反应方向进行，故V_正＞V_逆，故答案为：＞；
②依据图表可知和H₂和CO的起始物质的量浓度分别为1mol/L和0.5mol/L．
               2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol/L）  1       0.5       0
变化量（mol/L）  0.8     0.4      0.4
T4时（mol/L）   0.2     0.1       0.4
若T₁℃反应10min达到平衡，c（H₂）=0.4mol•L^-1，由表中数据可知，l0min内氢气的浓度变化量为0.6mol/L，故甲醇的浓度变化量为0.3mol/L，故v（CH₃OH）=$\frac{0.3mol/L}{10min}$=0.03mol/（L•min），
故答案为：0.03mol/（L•min）．

点评 本题考查了化学平衡的有关计算、化学平衡常数及应用等，难度不大，注意掌握平衡常数应用．