Question

【題目】甲醇是重要的化工原料，在化工生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用．
已知反應(yīng)：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=Q
在20L的密閉容器中，按物質(zhì)的量之比1：2充入CO和H2 ， 測得CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度及壓強(qiáng)的變化如下圖所示，P2及195℃時n（H2）隨時間的變化如表所示：

t/min	0	1	3	5
n（H2）/mol	8	5	4	4

（1）0～3min，平均速率V（CH3OH）= ， Q0（填“＜”“=”或“＞”）．
（2）圖中壓強(qiáng)（P1、P2）的大小順序為 ， 理由是 ．
（3）在P2及195℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ．

Answer 1

【答案】
（1）0.033mo1?L﹣1?min﹣1；＜
（2）P1＜P2；相同溫度下，增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高
（3）25
【解析】解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，3min內(nèi)參加反應(yīng)氫氣為8mol﹣4mol=4mol，故v（H2）= = mol/（L．min），速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比，則v（CH3OH）= v（H2）= × mol/（Lmin）=0.033mol/（Lmin）；由圖可知，隨溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即Q＜0，所以答案是：0.033mol/（Lmin）；＜；（2）由圖可知，相同溫度下，壓強(qiáng)P2平衡時CO的轉(zhuǎn)化率更大，而正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的轉(zhuǎn)化率提高，故壓強(qiáng)P1＜P2 ， 所以答案是：P1＜P2；相同溫度下，增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高；（3）在20L的密閉容器中，按物質(zhì)的量之比1：2充入CO和H2 ， 開始?xì)錃獾臐舛葹椋? =0.4mol/L，CO濃度為： =0.2mol/L，由表中數(shù)據(jù)可知，3min到達(dá)平衡，平衡時氫氣濃度為： =0.2mol/L，則： CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
開始（mol/L）：0.2 0.4 0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：0.1 0.2 0.1
平衡（mol/L）：0.1 0.2 0.1
故平衡常數(shù)K= =25，
所以答案是：25．
【考點精析】本題主要考查了化學(xué)平衡的計算的相關(guān)知識點，需要掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%才能正確解答此題．