Question

已知：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-a kJ?mol^-1．
①經測定不同溫度下該反應的平衡常數(shù)如下：

溫度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

若某時刻、250℃測得該反應的反應物與生成物的濃度為c（CO）=0.4mol?L^-1、c（H₂）=0.4mol?L^-1、c（CH₃OH）=0.8mol?L^-1，則此時v_正

 

v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
②某溫度下，在體積固定的2L的密閉容器中將1mol CO和2mol H₂混合，測得不同時刻的反應前后壓強關系如下：

時間（min）	5	10	15	20	25	30
壓強比（P后/P前）	0.98	0.90	0.80	0.70	0.70	0.70

則0～15min，用H₂表示的平均反應速率為

 

，達到平衡時CO的轉化率為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,反應速率的定量表示方法

專題：化學平衡專題

分析：①依據計算濃度商和該溫度下的平衡常數(shù)比較分析判斷反應進行方向；
②溫度、體積不變的可逆反應中，氣體的壓強之比等于其物質的量之比，據此計算反應后氣體體積的物質的量，從而計算氫氣反應的物質的量，再根據v=

△n V

△t

計算反應速率；根據CO反應的物質的量計算其轉化率，化學反應速率概念計算v=

△c

△t

計算得到；轉化率=

消耗量

起始量

×100%．

解答： 解：①250℃測得該反應的反應物與生成物的濃度為c（CO）=0.4mol?L^-1、c（H₂）=0.4mol?L^-1、c（CH₃OH）=0.8mol?L^-1，濃度商Q=

0.8mol/L

0.4mol/L×(0.4mol/L)2

=12.5＞K=2.041，說明反應逆向進行v_正＜v_逆；
故答案為：＜；
②溫度、體積不變的可逆反應中，氣體的壓強之比等于其物質的量之比，15min，壓強比（P_后/P_前）=0.80，則反應后氣體的物質的量=3mol×0.80=2.40mol，氣體減少的物質的量=3mol-2.4mol=0.6mol，根據氣體減少的物質的量與氫氣之間的關系式知，參加反應的氫氣的物質的量=

0.6mol

2

×2=0.6mol，0～15min，用H₂表示的平均反應速率=

0.6mol 2L

15min

=0.02 mol?（ L?min）^-1；
平衡狀態(tài)壓強比（P_后/P_前）=0.70，則反應后氣體的物質的量=3mol×0.70=2.10mol，氣體減少的物質的量=3mol-2.1mol=0.9mol，根據氣體減少的物質的量與氫氣之間的關系式知參加反應的CO的物質的量

0.9mol

2

=0.45mol，則CO的轉化率=

0.45mol

1mol

×100%=45%，
故答案為：0.02 mol?（ L?min）^-1；45%．

點評：本題考查了化學反應速率、平衡常數(shù)概念的理解應用，化學平衡的計算分析是關鍵，氣體壓強壓強之比等于物質的量之比，題目較簡單．