Question

某溫度時，在2L密閉容器中氣態(tài)物質CO和H₂反應生成氣態(tài)物質Z，它們的物質的量隨時間的變化如下表所示．

t/min	CO/mol	H2/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
1	0.90	0.80	0.10
3	0.75	0.50	0.25
5	0.65	0.30	0.35
7	0.55	0.10	0.45
9	0.55	0.10	0.45
10	0.55	0.10	0.45

（1）根據上表中數據，在圖中畫出CO、Z的物質的量的濃度（c）隨時間（t）變化的曲線：
（2）體系中發(fā)生反應的化學方程式是

CO+2H₂?CH₃OH

．
（3）在3-5min時間內產物Z的平均反應速率：

0.025mol/（L?min）

．

Answer 1

分析：（1）由表中數據可知，開始CO的物質的量為1mol，故CO的起始濃度為

1mol

2L

=0.5mol/L，Z的起始濃度為0，7min時反應到達平衡，平衡時CO的物質的量為0.55mol，故CO的平衡濃度為

0.55mol

2L

=0.275mol/L，平衡時Z的物質的量為0.45mol，故Z的平衡濃度為

0.45mol

2L

=0.225mol/L，據此作圖；
（2）由表中數據可知，7min時反應到達平衡，平衡時CO的物質的量為0.55mol，H₂的物質的量為0.1mol，平衡時Z的物質的量為0.45mol，計算各物質的物質的量變化量，根據物質的量變化量之比等于化學計量數之比計算各物質的量化學計量數，再利用原子守恒判斷Z的分子式，據此書寫；
（3）由表中數據可知3-5min時間內產物Z的物質的量變化量為0.35mol-0.25mol=0.1mol，根據v=

△n V

△t

計算v（Z）．

解答：解：（1）由表中數據可知，開始CO的物質的量為1mol，故CO的起始濃度為

1mol

2L

=0.5mol/L，Z的起始濃度為0，7min時反應到達平衡，平衡時CO的物質的量為0.55mol，故CO的平衡濃度為

0.55mol

2L

=0.275mol/L，平衡時Z的物質的量為0.45mol，故Z的平衡濃度為

0.45mol

2L

=0.225mol/L，故CO、Z的物質的量的濃度（c）隨時間（t）變化的曲線為：
，
故答案為：；
（2）由表中數據可知，7min時反應到達平衡，平衡時CO的物質的量為0.55mol，故△n（CO）=1mol-0.55mol=0.45mol，H₂的物質的量為0.1mol，故n（H₂）=1mol-0.1mol=0.9mol，平衡時Z的物質的量為0.45mol，故CO、H₂、Z的化學計量數之比為0.45mol：0.9mol：0.45mol=1：2：1，即CO+2H₂=Z，故Z的分子式為CH₄O，結構式為CH₃OH，故該反應為CO+2H₂?CH₃OH，
故答案為：CO+2H₂?CH₃OH；
（3）由表中數據可知3-5min時間內產物Z的物質的量變化量為0.35mol-0.25mol=0.1mol，
故v（Z）=

0.1mol 2L

5min-3min

=0.025 mol/（L?min），
故答案為：0.025 mol/（L?min）．

點評：考查反應速率計算、化學平衡有關計算、濃度隨時間變化圖象等，難度中等，注意作圖中起點與平衡點的濃度、到達平衡的時間．