Question

11．在一个容积为500ml的密闭容器中，充入5molH₂和2molCO．在一定温度和一定压强下，发生如下反应：2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g），经过5min后达到平衡状态．若此时测得CH₃OH蒸汽的浓度为3mol/L，则求：
（1）该反应的平衡常数；
（2）达到平衡时H₂的转化率．

Answer 1

分析 依据化学平衡三段式列式计算，经过5min后达到平衡状态．若此时测得CH₃OH蒸气的浓度为3mol/L．物质的量为0.5L×3mol/L=1.5mol，
                   2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol） 5           2              0
变化量（mol） 3          1.5          1.5
平衡量（mol） 2         0.5           1.5
据此计算转化率以及平衡常数．

解答 解：经过5min后达到平衡状态．若此时测得CH₃OH蒸气的浓度为3mol/L．物质的量为0.5L×3mol/L=1.5mol，
                   2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol） 5           2              0
变化量（mol） 3          1.5          1.5
平衡量（mol） 2         0.5           1.5
（1）该反应的平衡常数为$\frac{\frac{1.5}{0.5}}{（\frac{2}{0.5}）^{2}（\frac{0.5}{0.5}）}$=$\frac{3}{16}$，
答：该反应的平衡常数为$\frac{3}{16}$；
（2）达到平衡时H₂的转化率为$\frac{3}{5}×100%$=60%，
答：达到平衡时H₂的转化率为60%．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，题目涉及化学平衡的三段式计算应用，转化率、平衡常数概念的计算分析，有利于培养学生的计算能力，题目难度中等．