问题 问答题

CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),达平衡后测得各组分浓度如下:

物质COH2CH3OH
浓度(mol•L-10.91.00.6
①混合气体的平均相对分子质量______.

②列式并计算平衡常数K=______.

③若将容器体积压缩为1L,不经计算,预测新平衡中c(H2)的取值范围是______.

④若保持体积不变,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此时v______v(填“>”、“<”“=”).

答案

①图表数据分析可知,n(CO)=2L×0.9mol/L=1.8mol;n(H2)=2L×1.0mol/L=2mol;n(CH3OH)=2L×0.6mol/L=1.2mol;

混合气体的平均摩尔质量=

总重量
总物质的量
=
1.8mol×28g/mol+2mol×28g/mol+1.2mol×2g/mol
1.8mol+2mol+1.2mol
=18.56g/mol;

所以混合气体的平均相对分子质量18.56,

故答案为:18.56;

②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),由图表中物质平衡浓度可知,K=

0.6
0.9×1.02
=0.67L2•moL-2

故答案为:

0.6
0.9×1.02
=0.67L2•moL-2

③CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),若将容器体积压缩为1L,个物质浓度应变为原来的2倍,但压强增大,平衡向气体体积减小的方向进行,反应正向进行,平衡浓度小于2mol/L,所以氢气的平衡浓度应1mol•L-1<c(H2)<2mol•L-1

故答案为:1mol•L-1<c(H2)<2mol•L-1

④若保持体积不变,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,则 各物质浓度为

CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),

0.9+0.6=1.5 1.0 0.6+0.4=1

Q=

1
1.5×12
=0.67=K

说明费用达到的平衡和原来的平衡状态相同,则V=V

故答案为:=.

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