Question

科學家通過不斷地努力，找到了CO合成甲醇的新方法．CO和H₂在443K～473K溫度下鈷作催化劑，可生成碳原子數為5～8的烷烴．在390℃，300個大氣壓下，利用水煤氣為原料，可以合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．當CO和H₂的比例不同時，對CO的轉化及平衡混合物中甲醇的含量都有影響．以m表示H₂和CO物質的量之比，a為CO的轉化率，y為平衡混合物中CH₃OH的體積分數，試推導出m，a，y之間的關系式．

Answer 1

分析：設CO為1mol，則H₂為mmol，則
     CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
開始  1       m
轉化  a      2a           a
平衡 1-a     m-2a          a
結合平衡混合物中CH₃OH的體積分數來計算．

解答：解：設CO為1mol，H₂為m mol．則
     CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）
起始：1　　　 m　　　   0
轉化  a      2a           a
平衡：1-a    m-2a        a
y為平衡混合物中CH₃OH的體積分數，
則y=

a

a+1-a+m-2a

×100%=

a

1+m-2a

×100%，
答：m、a、y之間的關系式為

a

1+m-2a

×100%．

點評：本題考查化學平衡的計算，熟悉化學平衡的三段法計算即可解答，注意平衡混合物中CH₃OH的體積分數為解答的關鍵，題目難度中等．