Question

以天然氣為原料合成尿素的生產(chǎn)中有以下的主要反應(yīng)：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）（正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）
請根據(jù)題目要求回答下列問題：
（1）在一定的條件下，將0.05mol CH₄和0.10mol H₂O（g）放入容積為2L的密閉容器中，20s時有0.02mol CO生成，則CO的化學(xué)反應(yīng)速率為

 

．
（2）該反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志為

 

（填序號）．
①CH₄消耗的反應(yīng)速率和CO消耗的反應(yīng)速率相等
②CH₄、H₂O、CO、H₂的濃度都相等
③CH₄、H₂O、CO、H₂的濃度都不再發(fā)生變化
④正、逆反應(yīng)速率都為零
⑤容器中混合氣體的壓強不再變化
（3）若達到平衡時，CO的物質(zhì)的量為0.04mol，則平衡時CH₄的轉(zhuǎn)化率是多少？

Answer 1

考點：反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率V=

△c

△t

計算；
（2）化學(xué)平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變，據(jù)此分析選項；
（3）利用化學(xué)平衡三段式列式計算，轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%計算得到．

解答： 解：（1）v（CO）=

△n

V?△t

=

0.02mol

2L×20s

=5×10^-4mol/（L?s），故答案為：5×10^-4mol/（L?s）；
（2）①能體現(xiàn)v（正）=v（逆），故①正確；
②反應(yīng)達到平衡時各組分的濃度不變而非相等，故②錯；
③CH₄、H₂O、CO、H₂的濃度都不再發(fā)生變化，是平衡標(biāo)志，故③正確；
④平衡狀態(tài)時，v（正）=v（逆）＞0，故④錯誤；
⑤因該反應(yīng)是氣體分子數(shù)變化的反應(yīng)，故壓強不變時，能證明反應(yīng)達到平衡，故⑤正確
故答案為：①③⑤；
（3）CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）
n（初）/mol  0.05     0.10        0      0
△n/mol     0.04      0.04      0.04    0.04
n（平）/mol  0.01     0.06      0.04     0.04
故CH₄轉(zhuǎn)化率為

0.04

0.05

×100%=80%，
答：若達到平衡時，CO的物質(zhì)的量為0.04mol，則平衡時CH₄的轉(zhuǎn)化率是80%．

點評：本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率的概念分析和計算應(yīng)用，平衡標(biāo)志的理解判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡單．