Question

12．某温度下，在压强为0.1MPa条件下，将2 molCO与5 molH₂的混合气体充入容积为2L的密闭容器中，在催化剂作用下能自发进行反应：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0．经过5 min后，反应达到平衡，此时转移电子6 mol．则此时刻反应的平衡常数是3，CO的转化率为75%．

Answer 1

分析 化学方程式中分析可知，1molCO反应电子转移4mol，经过5 min后反应达到平衡，此时转移电子6 mol，计算消耗一氧化碳的物质的量为1.5mol，消耗浓度为0.75mol/L，依据化学平衡的三段式列式计算，
                CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol/L）  1       2.5       0
变化量（mol/L） 0.75     1.5       0.75
平衡量（mol/L） 0.25      1         0.75
平衡常数K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$
转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%．

解答 解：化学方程式中分析可知，反应中1molCO反应电子转移4mol，经过5 min后反应达到平衡，此时转移电子6 mol，消耗一氧化碳的物质的量=$\frac{1mol×6mol}{4mol}$=1.5mol，消耗一氧化碳浓度=$\frac{1.5mol}{2L}$=0.75mol/L，
                CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol/L）  1       2.5         0
变化量（mol/L） 0.75     1.5        0.75
平衡量（mol/L） 0.25      1         0.75
平衡常数K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$=$\frac{0.75}{0.25×{1}^{2}}$=3，
CO的转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{0.75mol/L}{1mol/L}$×1005=75%，
故答案为：3；75%．

点评 本题考查了化学平衡三段式的列式计算应用，主要是平衡常数、转化率概念的计算分析，注意平衡常数计算需要用平衡浓度幂次方来计算，题目较简单．