Question

【題目】氨是最重要的氮肥,是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一。其合成原理為:

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

在定容2升密閉容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合發(fā)生反應(yīng)，平衡時(shí)N2轉(zhuǎn)化率為20％:

當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),H2的濃度是

目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在容積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下發(fā)生發(fā)應(yīng)，

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

實(shí)驗(yàn)測得CO2和CH3OH（g）的物質(zhì)的量（n）隨時(shí)間變化如下圖1所示：

從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）＝_________________

500℃達(dá)平衡時(shí)，CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)為 。

Answer 1

【答案】２.４mol/L 0.225mol/(L·min） 30﹪

【解析】

試題分析：氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為20%，則氮?dú)夥磻?yīng)的物質(zhì)的量為2×20%=0.4摩爾，則氫氣的變化量為1.2摩爾，則剩余氫氣的物質(zhì)的量為6-1.2=4.8摩爾，平衡時(shí)氫氣的濃度為4.8/2=2.4mol/L 從圖分析，10分鐘內(nèi)，甲醇的濃度變化量為0.75，則根據(jù)方程式分析，氫氣的濃度變化量為0.75×3=2.25 mol/L，則氫氣的反應(yīng)速率為2.25/10= 0.225mol/(L·min） 平衡時(shí)甲醇的濃度為0.75 mol/L，一氧化碳的濃度為0.25 mol/L，氫氣的濃度為3-2.25=0.75 mol/L，水蒸氣的濃度為0.75 mol/L，則甲醇的體積分?jǐn)?shù)為0.75/（0.25+0.75+0.75+0.75）=30﹪。