Question

18．在一定温度下，将2mol CO和4mol H₂充入某恒压密闭容器中发生反应：CO（g）+2H₂（g）$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CH₃0H（g），达到平衡时测得CO的转化率为50%，已知反应初始时容器的容积为2L，则该温度下，反应的平衡常数K=1．

Answer 1

分析 CO的转化率为50%，则反应消耗的CO的物质的量为：2mol×50%=1mol，根据反应CO（g）+2H₂（g）$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CH₃0H（g）分别计算出反应消耗氢气、生成甲醇的物质的量，然后根据c=$\frac{n}{V}$分别计算出平衡时一氧化碳、氢气、甲醇的浓度，最后根据K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）•{c}^{2}（{H}_{2}）}$计算出该反应在该温度下的平衡常数．

解答 解：CO的转化率为50%，则反应消耗的CO的物质的量为：2mol×50%=1mol，根据反应CO（g）+2H₂（g）$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CH₃0H（g）可知，反应消耗氢气的物质的量为1mol×2=2mol，反应生成甲醇的物质的量为1mol，
则达到平衡时各组分的浓度为：c（CO）=$\frac{2mol-1mol}{2L}$=0.5mol/L，c（H₂）=$\frac{4mol-2mol}{2L}$=1mol/L，c（CH₃0H）=$\frac{1mol}{2L}$=0.5mol/L，
所以该温度下该反应的平衡常数为：K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）•{c}^{2}（{H}_{2}）}$=$\frac{0.5}{0.5×{1}^{2}}$=1，
故答案为：1．

点评 本题考查了化学平衡常数的计算，题目难度中等，明确化学平衡常数的概念及表达式为解答关键，本题也可以利用三段式计算，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．