Question

【題目】為了提高煤的利用率,人們先把煤轉化為CO和H2，再將它們轉化為甲醇，某實驗人員在一定溫度下2L的密閉容器中，充入一定量的H2和CO，發(fā)生反應：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)，測定的部分實驗數據如下：

t/s	0	500	1000
c(H2)/ mol.L-1	5.00	3.52	2.48
c(CO)/ mol.L-1	2.50

(1)在500s內用H2表示的化學反應速率是________________。

(2)在1000s內用CO表示的化學反應速率是________________，1000s時CO的轉化率是________。

(3)在500s時生成的甲醇的濃度是________

Answer 1

【答案】2.96×103mol/(Ls) 1.26×103mol/(Ls) 50.4% 0.74mol/L

【解析】

(1)根據表中數據及v=計算出在500s內用H2表示的化學反應速率；

(2)先根據物質反應轉化關系計算出500s、1000s時CO的濃度，由速率表達式v=計算出1000s內用CO表示的化學反應速率，利用物質的轉化率×100%計算；

(3)根據氫氣的反應速率計算出消耗氫氣的物質的量，再計算出在500s時生成的甲醇的濃度。

據化學方程式中的化學計量數之比等于反應速率之比，求算出CO在500s時的濃度c(CO)=mol/L=1.76molL-1，1000s時的濃度c(CO)=mol/L=1.24molL-1。

(1)在500s內用H2表示的化學反應速率為：v(H2)==2.96×10-3mol/（Ls）。

(2)在1000s內用CO表示的化學反應速率是：v(CO)==1.26×103mol/(Ls)；

根據上述可知1000s時CO的濃度為1.24molL-1。則CO的消耗濃度為：△c(CO)=(2.500-1.24)mol/L=1.26mol/L，所以CO的轉化率為×100%=50.4%。

(3)在500s時氫氣的濃度變化為：△c(H2)=(5.00-3.52)mol/L=1.48mol/L，根據反應2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)可知，生成甲醇的物質的量濃度為：c(CH3OH)=c(H2)=×1.48mol/L=0.74mol/L。