Question

【题目】甲醇是重要的化工原料，在化工生产中有广泛的应用．
已知反应：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=Q
在20L的密闭容器中，按物质的量之比1：2充入CO和H2 ， 测得CO的转化率随温度及压强的变化如下图所示，P2及195℃时n（H2）随时间的变化如表所示：

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）图中压强（P1、P2）的大小顺序为 ， 理由是 ．
（3）在P2及195℃时，该反应的平衡常数K= ．

Answer 1

【答案】
（1）0.033mo1?L﹣1?min﹣1；＜
（2）P1＜P2；相同温度下，增大压强CO转化率提高
（3）25
【解析】解：（1）由表中数据可知，3min内参加反应氢气为8mol﹣4mol=4mol，故v（H2）= = mol/（L．min），速率之比等于其化学计量数之比，则v（CH3OH）= v（H2）= × mol/（Lmin）=0.033mol/（Lmin）；由图可知，随温度升高，CO的转化率降低，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，即Q＜0，所以答案是：0.033mol/（Lmin）；＜；（2）由图可知，相同温度下，压强P2平衡时CO的转化率更大，而正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，CO的转化率提高，故压强P1＜P2 ， 所以答案是：P1＜P2；相同温度下，增大压强CO转化率提高；（3）在20L的密闭容器中，按物质的量之比1：2充入CO和H2 ， 开始氢气的浓度为： =0.4mol/L，CO浓度为： =0.2mol/L，由表中数据可知，3min到达平衡，平衡时氢气浓度为： =0.2mol/L，则： CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
开始（mol/L）：0.2 0.4 0
转化（mol/L）：0.1 0.2 0.1
平衡（mol/L）：0.1 0.2 0.1
故平衡常数K= =25，
所以答案是：25．
【考点精析】本题主要考查了化学平衡的计算的相关知识点，需要掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能正确解答此题．