Question

【题目】氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。其合成原理为:

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。，

在定容2升密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生反应，平衡时N2转化率为20％:

当反应达到平衡时,H2的浓度是

目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：在容积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下发生发应，

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)

实验测得CO2和CH3OH（g）的物质的量（n）随时间变化如下图1所示：

从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）＝_________________

500℃达平衡时，CH3OH(g)的体积分数为 。

Answer 1

【答案】２.４mol/L 0.225mol/(L·min） 30﹪

【解析】

试题分析：氮气的转化率为20%，则氮气反应的物质的量为2×20%=0.4摩尔，则氢气的变化量为1.2摩尔，则剩余氢气的物质的量为6-1.2=4.8摩尔，平衡时氢气的浓度为4.8/2=2.4mol/L 从图分析，10分钟内，甲醇的浓度变化量为0.75，则根据方程式分析，氢气的浓度变化量为0.75×3=2.25 mol/L，则氢气的反应速率为2.25/10= 0.225mol/(L·min） 平衡时甲醇的浓度为0.75 mol/L，一氧化碳的浓度为0.25 mol/L，氢气的浓度为3-2.25=0.75 mol/L，水蒸气的浓度为0.75 mol/L，则甲醇的体积分数为0.75/（0.25+0.75+0.75+0.75）=30﹪。