Question

(1)一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu₂O/ZnO)：CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)。

根据题意和所给图像完成下列各题：

①反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝________。

②升高温度，K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)一定温度下，将3 mol A气体和1 mol B气体通入一密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)。若容器体积固定为2 L，反应2 min时测得剩余0.6 mol B，C的浓度为0.4 mol·L^－1。

请填写下列空白：

①x＝________。

②平衡混合物中，C的体积分数为50%，则B的转化率是______________。

Answer

(1)① ②减小

(2)①2 ②66.7%

【解析】(1)①化学平衡常数是在一定条件下的可逆反应中，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应的方程式可知，该反应的平衡常数表达式是K＝。

②根据图像可知，温度越高，甲醇的含量越低。说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即正反应是放热反应，所以升高温度，K值减小。

(2) ①3A(g)＋B(g)xC(g)

起始浓度(mol·L－1) 1.5 0.5 0

转化浓度(mol·L－1) 0.6 0.2 0.2x

2 min时浓度(mol·L－1) 0.9 0.3 0.2x

所以根据题意可知0.2x＝0.4

所以x＝2

②3A(g)＋B(g)2C(g)

起始浓度(mol·L－1) 1.5 0.5 0

转化浓度(mol·L－1) 3y y 2y

平衡浓度(mol·L－1) 1.5－3y 0.5－y 2y

所以根据题意可知＝0.5

解得y＝1/3

所以B的转化率是1/3÷0.5×100%＝66.67%