Question

【題目】甲醇是重要的化工原料，在化工生產中有廣泛的應用．
已知反應：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=Q
在20L的密閉容器中，按物質的量之比1：2充入CO和H2 ， 測得CO的轉化率隨溫度及壓強的變化如下圖所示，P2及195℃時n（H2）隨時間的變化如表所示：

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）圖中壓強（P1、P2）的大小順序為 ， 理由是 ．
（3）在P2及195℃時，該反應的平衡常數K= ．

Answer 1

【答案】
（1）0.033mo1?L﹣1?min﹣1；＜
（2）P1＜P2；相同溫度下，增大壓強CO轉化率提高
（3）25
【解析】解：（1）由表中數據可知，3min內參加反應氫氣為8mol﹣4mol=4mol，故v（H2）= = mol/（L．min），速率之比等于其化學計量數之比，則v（CH3OH）= v（H2）= × mol/（Lmin）=0.033mol/（Lmin）；由圖可知，隨溫度升高，CO的轉化率降低，說明升高溫度，平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，即Q＜0，所以答案是：0.033mol/（Lmin）；＜；（2）由圖可知，相同溫度下，壓強P2平衡時CO的轉化率更大，而正反應為氣體體積減小的反應，增大壓強平衡向正反應方向移動，CO的轉化率提高，故壓強P1＜P2 ， 所以答案是：P1＜P2；相同溫度下，增大壓強CO轉化率提高；（3）在20L的密閉容器中，按物質的量之比1：2充入CO和H2 ， 開始氫氣的濃度為： =0.4mol/L，CO濃度為： =0.2mol/L，由表中數據可知，3min到達平衡，平衡時氫氣濃度為： =0.2mol/L，則： CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
開始（mol/L）：0.2 0.4 0
轉化（mol/L）：0.1 0.2 0.1
平衡（mol/L）：0.1 0.2 0.1
故平衡常數K= =25，
所以答案是：25．
【考點精析】本題主要考查了化學平衡的計算的相關知識點，需要掌握反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%才能正確解答此題．