Question

13．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）$\stackrel{催化}{→}$CH₃OH（g），测定的部分实验数据如下：

t/s	0	500s	1 000s
c（H2）/（mol•L-1）	5.00	3.52	2.48
c（CO）/（mol•L-1）	2.50

（1）在500s内用H₂表示的化学反应速率为0.00296mol•L^-1•s^-1．
（2）在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是0.00126mol•L^-1•s^-1，1 000s时H₂的转化率是50.4%．
（3）在500s时生成的甲醇的浓度是0.74mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）结合v=$\frac{△c}{△t}$计算500s内用H₂表示的化学反应速率；
（2）结合v=$\frac{△c}{△t}$计算1000s内用H₂表示的化学反应速率，结合速率之比等于化学计量数之比计算1 000 s内用CO表示的化学反应速率，1000s时氢气转化5.00mol/L-2.48mol/
L=2.52mol/L，结合反应可知，转化的CO为2.52mol/L×$\frac{1}{2}$=1.26moo/L，以此计算转化率；
（3）500s时转化的氢气为5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，结合反应计算生成的甲醇的浓度．

解答 解：（1）500s内用H₂表示的化学反应速率为$\frac{1.48mol/L}{500s}$=0.00296mol•L^-1•s^-1，故答案为：0.00296；
（2）1000s内用H₂表示的化学反应速率为$\frac{2.52mol/L}{1000s}$=0.00252mol•L^-1•s^-1，由速率之比等于化学计量数之比可知1 000 s内用CO表示的化学反应速率为0.00252mol•L^-1•s^-1×$\frac{1}{2}$=0.00126mol•L^-1•s^-1，1000s时氢气转化5.00mol/L-2.48mol/L=2.52mol/L，结合反应可知，转化的CO为2.52mol/L×$\frac{1}{2}$=1.26mol/L，CO的转化率为$\frac{1.26mol/L}{2.50mol/L}$×100%=50.4%，故答案为：0.00126；50.4%；
（3）500s时转化的氢气为5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，由2H₂（g）+CO（g）$\stackrel{催化}{→}$CH₃OH（g）可知生成的甲醇的浓度为1.48mol/L×$\frac{1}{2}$=0.74mol/L，
故答案为：0.74．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握表格中数据、速率及浓度的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意数据分析的应用，题目难度不大．