Question

【題目】在密閉容器中通入物質的量濃度均為0.1的CH4與CO2 ， 在一定條件下發生反應CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g），測得CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示．

（1）據圖可知，p1、p2、p3、p4由大到小的順序是；
（2）在壓強為p4、1100°C的條件下，該反應5min時達到平衡X點，反應的平衡常數為 ．

Answer 1

【答案】
（1）P4＞P3＞P2＞P1
（2）1.64
【解析】由圖可知，溫度一定時，甲烷的轉化率α（P1）＞α（P2）＞α（P3）＞α（P4），該反應正反應是氣體體積增大的反應，增大壓強平衡向逆反應進行，甲烷的轉化率降低，故壓強P4＞P3＞P2＞P1 ， 所以答案是：P4＞P3＞P2＞P1；（2）由圖可知，壓強為P4、1100℃的條件下，達到平衡X點時甲烷的轉化率為80%，甲烷的濃度變化量為0.1mol/L×80%=0.08mol/L，則：
CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g），
開始（mol/L）：0.1 0.1 0 0
變化（mol/L）：0.08 0.08 0.16 0.16
平衡（mol/L）：0.02 0.02 0.16 0.16
故該溫度下平衡常數k= =1.64，
所以答案是：1.64．
【考點精析】通過靈活運用化學平衡的計算，掌握反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%即可以解答此題．