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近年来,随着人们对化石能源大量的开发使用,不但使得煤、石油、天然气的储量大大减少,而且直接燃烧化石燃料造成的环境污染问题,也是人类面临的重大挑战,如何实现化石燃料的综合利用,提高效率,减少污染被提上了日程。为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇。某实验人员在一定温度下的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:

2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),测定的部分实验数据如下:

t/s

0

500

1 000

c(H2)/(mol·L-1)

5.00

3.52

2.48

c(CO)/(mol·L-1)

2.50

 

 

 

(1)在500 s内用H2表示的化学反应速率是    。 

(2)在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是    ,1 000 s时CO的转化率是    。 

(3)在500 s时生成的甲醇的浓度是    。 

 

(1)2.96×10-3 mol·L-1·s-1 ;(2)1.26×10-3 mol·L-1·s-1 50.4% ;(3)0.74 mol·L-1

【解析】

试题分析: (1)在500 s内,

v(H2)=2.96×10-3 mol·L-1·s-1。

(2)在1 000 s时反应了的H2的浓度是Δc(H2)=5.00 mol·L-1-2.48 mol·L-1=2.52 mol·L-1,则反应了的CO的浓度是Δc(CO)=Δc(H2)=1.26 mol·L-1,用CO表示此段时间内的平均反应速率为v(CO)==1.26×10-3 mol·L-1·s-1,CO的转化率为×100%=50.4%。

(3)在500 s时反应了的H2的浓度为Δc(H2)=1.48 mol·L-1,则生成的CH3OH的浓度为c(CH3OH)=c(H2)=0.74 mol·L-1。

考点:化学反应速率

 

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B.加热时,②、③中的溶液均变红,冷却后又都变为无色

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2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2=-483.6 kJ·mol-1②

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.3 kJ·mol-1③

则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)H2O(g)+CO2(g) ΔH=     kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6 L与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移     mol e-。 

 

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