Question

【题目】研究 CO、CO2 的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题：

（1）T1 K 时，将 1mol 二甲醚引入一个抽空的 50L 恒容容器中，发生分解反应：CH3OCH3(g) CH4(g)＋H2(g)＋CO(g) ，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表：

由表中数据计算：0～5.0 min 内的平均反应速率 v(CH3OCH3)＝__________，该温度下平衡常数 K＝_______________ 。

（2）在 T2 K、1.0×104 kPa 下，等物质的量的 CO 与 CH4 混合气体发生如下反应：CO(g)＋CH4(g) CH3CHO(g)，反应速率 v正 v逆＝k正p(CO)p (CH4)－k逆p(CH3CHO)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，P为气体的分压（气体分压P＝气体总压 P总×体积分数）。用气体分压表示的平衡常数 Kp＝4.5×10-5(kPa)-1，则 CO 转化率为 20%时，=____________。

Answer 1

【答案】 0.8

【解析】

⑴由表中数据计算，压强之比等于物质的量之比，建立三段式计算得到消耗的CH3OCH3的物质的量，再计算其平均反应速率，再建立平衡时三段式并计算该温度下平衡常数；

⑵根据υ正= υ逆和气体分压表示的平衡常数 Kp＝4.5×10-5(kPa)-1，得到，再建立三段式根据公式进行计算。

⑴由表中数据计算，压强之比等于物质的量之比，假设0～5.0 min 内二甲醚消耗xmol，，则有，解得x = 0.05mol，0～5.0 min 内CH3OCH3的平均反应速率 ，该温度下达到平衡常数时，，解得y = 0.75，，故答案为：；；

⑵υ正= υ逆，即k正p(CO)p (CH4) = k逆p(CH3CHO)，气体分压表示的平衡常数 Kp＝4.5×10-5(kPa)-1，即得，在T2 K、1.0×104 kPa 下，等物质的量的 CO 与 CH4 混合气体发生如下反应：CO(g)＋CH4(g) CH3CHO(g)，设开始时n(CO)=n(CH4)=1mol，则CO转化率为20%时，，，故答案为：0.8。