Question

9．在一个容积为500mL的密闭容器中，充入5mol H₂和2mol CO．在一定条件下，发生如下反应2H₂（g）+CO（g）$\stackrel{催化剂}{?}$CH₃OH（g），经过5min后达到平衡状态，若此时测得CH₃OH蒸气的浓度为2mol/L，求：
（1）以H₂的浓度变化表示该反应的速率；
（2）达平衡时CO的转化率．

Answer 1

分析 依据化学平衡三段式列式计算，经过5min后达到平衡状态．若此时测得CH₃OH蒸气的浓度为2mol/L．物质的量为：0.5L×2mol/L=1mol，
             2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol） 5        2           0
变化量（mol） 2        1           1
平衡量（mol） 3         1          1
（1）据此计v=$\frac{△c}{△t}$计算出以H₂的浓度变化表示该反应的速率；
（2）转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%计算出达到平衡时CO的转化率．

解答 解：经过5min后达到平衡状态．若此时测得CH₃OH蒸气的浓度为2mol/L．物质的量为0.5L×2mol/L=1mol；
             2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol） 5        2           0
变化量（mol） 2        1           1
平衡量（mol） 3        1          1
（1）H₂的浓度变化表示的该反应的速率为：v（H₂）=$\frac{\frac{2mol}{0.5L}}{5min}$=0.8mol/（L•min），
答：以H₂的浓度变化表示的该反应的速率为0.8mol/（L•min）；
（2）平衡时CO的转化率为：$\frac{1mol}{2mol}$×100%=50%，
答：达平衡时CO的转化率50%．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，明确化学平衡及其影响为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．