Question

已知：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-a kJ?mol^-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）=0.4mol?L^-1、c（H₂）=0.4mol?L^-1、c（CH₃OH）=0.8mol?L^-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

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,反应速率的定量表示方法

专题：化学平衡专题

分析：①依据计算浓度商和该温度下的平衡常数比较分析判断反应进行方向；
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，据此计算反应后气体体积的物质的量，从而计算氢气反应的物质的量，再根据v=

△n V

△t

计算反应速率；根据CO反应的物质的量计算其转化率，化学反应速率概念计算v=

△c

△t

计算得到；转化率=

消耗量

起始量

×100%．

解答： 解：①250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c（CO）=0.4mol?L^-1、c（H₂）=0.4mol?L^-1、c（CH₃OH）=0.8mol?L^-1，浓度商Q=

0.8mol/L

0.4mol/L×(0.4mol/L)2

=12.5＞K=2.041，说明反应逆向进行v_正＜v_逆；
故答案为：＜；
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=

0.6mol

2

×2=0.6mol，0～15min，用H₂表示的平均反应速率=

0.6mol 2L

15min

=0.02 mol?（ L?min）^-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

0.9mol

2

=0.45mol，则CO的转化率=

0.45mol

1mol

×100%=45%，
故答案为：0.02 mol?（ L?min）^-1；45%．

点评：本题考查了化学反应速率、平衡常数概念的理解应用，化学平衡的计算分析是关键，气体压强压强之比等于物质的量之比，题目较简单．