Question

CO可用于合成甲醇，一定溫度下，向體積為2L的密閉容器中加入CO和H₂，發生反應CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），達平衡后測得各組分濃度如下：

物質	CO	H2	CH3OH
濃度（mol?L-1）	0.9	1.0	0.6

①混合氣體的平均相對分子質量______．
②列式并計算平衡常數K=______．
③若將容器體積壓縮為1L，不經計算，預測新平衡中c（H₂）的取值范圍是______．
④若保持體積不變，再充入0.6molCO和0.4molCH₃OH，此時v_正______v_逆（填“＞”、“＜”“=”）．

Answer 1

①圖表數據分析可知，n（CO）=2L×0.9mol/L=1.8mol；n（H₂）=2L×1.0mol/L=2mol；n（CH₃OH）=2L×0.6mol/L=1.2mol；
混合氣體的平均摩爾質量=

總重量

總物質的量

=

1.8mol×28g/mol+2mol×28g/mol+1.2mol×2g/mol

1.8mol+2mol+1.2mol

=18.56g/mol；
所以混合氣體的平均相對分子質量18.56，
故答案為：18.56；
②CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），由圖表中物質平衡濃度可知，K=

0.6

0.9×1．02

=0.67L²?moL^-2；
故答案為：

0.6

0.9×1．02

=0.67L²?moL^-2；
③CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），若將容器體積壓縮為1L，個物質濃度應變為原來的2倍，但壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向進行，反應正向進行，平衡濃度小于2mol/L，所以氫氣的平衡濃度應1mol?L^-1＜c（H₂）＜2mol?L^-1；
故答案為：1mol?L^-1＜c（H₂）＜2mol?L^-1；
④若保持體積不變，再充入0.6molCO和0.4molCH₃OH，則 各物質濃度為
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
說明費用達到的平衡和原來的平衡狀態相同，則V_正=V_逆；
故答案為：=．