Question

近年來(lái)，隨著人們大量的開(kāi)發(fā)使用，不但使得煤、石油、天然氣的儲(chǔ)量大大減少，而且直接燃燒化石燃料造成的環(huán)境污染問(wèn)題，也是人類面臨的重大挑戰(zhàn)，如何實(shí)現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高效率，減少污染被提上了日程．
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）

催化

CH₃OH（g），測(cè)定的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

t/s	0	500	1 000
[H2]/mol?L-1	5.00	3.52	2.48
[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

 

 mol?L^-1?s^-1．
（2）在1000s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率是

 

 mol?L^-1?s^-1 1000s時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率是

 

（3）在500s時(shí)生成的甲醇的濃度是

 

 mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)及v=

△c

△t

計(jì)算出在500s內(nèi)用H₂表示的化學(xué)反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)反應(yīng)速率表達(dá)式v=

△c

△t

計(jì)算出1000s內(nèi)用氫氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率，然后根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)速率成正比計(jì)算出氫氣的反應(yīng)速率；根據(jù)反應(yīng)速率計(jì)算出氫氣的轉(zhuǎn)化率；
（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．

解答：解：（1）在500s內(nèi)用H₂表示的化學(xué)反應(yīng)速率為：v（H₂）=

(5.00-3.52)mol/L

500s

=2.96×10^-3mol/（L?s），故答案為：2.96×10^-3；
（2）在1000s內(nèi)用氫氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率是：v（H₂）=

(5.00-2.48)mol/L

1000s

=2.52×10^-3mol/（L?s），則1000s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為：v（CO）=

1

2

v（H₂）=1.26×10^-3mol/（L?s）；1000s時(shí)H₂的消耗濃度為：△c（H₂）=（5.00-2.48）mol/L=2.52mol/L，氫氣的轉(zhuǎn)化率為

2.52mol/L

5.00mol/L

×100%=50.4%，
故答案為：1.26×10^-3；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，由反應(yīng)2H₂（g）+CO（g）

催化

 CH₃OH（g）可知，生成甲醇的物質(zhì)的量濃度為：c（CH₃OH）=

1

2

△c（H₂）=0.74mol/L，故答案為：0.74．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了反應(yīng)速率的計(jì)算，題目難度中等，注意明確化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表達(dá)式．