Question

3．現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）知CO和H₂O的起始濃度均為2mol/L經(jīng)測(cè)定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K=1，試判斷：
（1）當(dāng)CO轉(zhuǎn)化率為25%時(shí)，該反應(yīng)否（填是或否）達(dá)到平衡狀態(tài)，若未達(dá)到，向正方向移動(dòng)．
（2）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為50%．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡三行計(jì)算和平衡常數(shù)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，
設(shè)H₂O（g）消耗了xmol/L時(shí)，
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始濃度：2             2                 0            0
變化濃度：x             x                x            x 
末態(tài)濃度：2-x         2-x              x           x
此時(shí)K=$\frac{{x}^{2}}{（2-x）^{2}}$=1，解得x=1，
對(duì)比平衡狀態(tài)下轉(zhuǎn)化率判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)；
（2）結(jié)合三行式計(jì)算中的計(jì)算結(jié)果計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中一氧化碳的轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）設(shè)H₂O（g）消耗了xmol/L時(shí)，
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始濃度：2             2                 0            0
變化濃度：x             x                x            x 
末態(tài)濃度：2-x         2-x              x           x
此時(shí)K=$\frac{{x}^{2}}{（2-x）^{2}}$=1，解得x=1，
二氧化碳轉(zhuǎn)化率=$\frac{1}{2}$×100%=50%，當(dāng)CO轉(zhuǎn)化率為25%時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，CO轉(zhuǎn)化率達(dá)到平衡狀態(tài)需要增大，則反應(yīng)正向進(jìn)行，
故答案為：否； 正；
（2）根據(jù)以上分析得，CO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1}{2}$×100%=50%．
故答案為：CO的轉(zhuǎn)化率是50%．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及化學(xué)平衡常數(shù)以及反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算知識(shí)，注意三行式的計(jì)算方法的應(yīng)用是關(guān)鍵，題目難度不大．