Question

【題目】為了提高煤的利用率,人們先把煤轉(zhuǎn)化為CO和H2，再將它們轉(zhuǎn)化為甲醇，某實(shí)驗(yàn)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(yīng)：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)，測(cè)定的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(nèi)用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率是________________。

(2)在1000s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率是________________，1000s時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率是________。

(3)在500s時(shí)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(jù)表中數(shù)據(jù)及v=計(jì)算出在500s內(nèi)用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率；

(2)先根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系計(jì)算出500s、1000s時(shí)CO的濃度，由速率表達(dá)式v=計(jì)算出1000s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率，利用物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率×100%計(jì)算；

(3)根據(jù)氫氣的反應(yīng)速率計(jì)算出消耗氫氣的物質(zhì)的量，再計(jì)算出在500s時(shí)生成的甲醇的濃度。

據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于反應(yīng)速率之比，求算出CO在500s時(shí)的濃度c(CO)=mol/L=1.76molL-1，1000s時(shí)的濃度c(CO)=mol/L=1.24molL-1。

(1)在500s內(nèi)用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為：v(H2)==2.96×10-3mol/（Ls）。

(2)在1000s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率是：v(CO)==1.26×103mol/(Ls)；

根據(jù)上述可知1000s時(shí)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(zhuǎn)化率為×100%=50.4%。

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