Question

已知可逆反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），
（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：K=

 

．
（2）830K時(shí)，若起始時(shí)：C（CO）=2mol/L，C（H₂O）=3mol/L，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為

 

；K值為

 

．
（3）830K時(shí)，若只將起始時(shí)C（H₂O）改為6mol/L，則水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（4）若830K時(shí)，起始濃度 C（CO）=a mol/L，C（H₂O）=b mol/L，H₂的平衡濃度為C（H₂）=c mol/L，則：
①a、b、c之間的關(guān)系式是

 

；②當(dāng)a=b時(shí)，a=

 

c．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,等效平衡

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)概念書寫，利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到；
（2）根據(jù)三段式解題法，求出反應(yīng)混合物各組分濃度的變化量、平衡時(shí)各組分的濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算平衡常數(shù)；水蒸氣轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%；
（3）溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)求出反應(yīng)掉的水蒸氣的物質(zhì)的量濃度，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計(jì)算水蒸氣的轉(zhuǎn)化率；
（4）溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，利用三段式法結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算a、b、c之間的關(guān)系式．

解答： 解：（1）依據(jù)化學(xué)方程式，CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），結(jié)合平衡常數(shù)概念是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到
K=

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

，故答案為：

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

；
（2）平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%，則CO的濃度變化量=2mol/L×60%=1.2mol/L，則：
            CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：2     3               0      0
變化（mol/L）：1.2   1.2             1.2    1.2
平衡（mol/L）：0.8   1.8             1.2    1.2 
故平衡常數(shù)K=

1.2×1.2

0.8×1.8

=1，
水蒸氣的轉(zhuǎn)化率=

1.2mol

3mol/L

=40%；
故答案為：40%；1；
（3）設(shè)反應(yīng)的水蒸氣的濃度變化量為xmol/L，則：
               CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：2     3           0      0
變化（mol/L）：x     x          x       x
平衡（mol/L）：2-x   6-x        x       x 
故

x2

(2-x)(6-x)

=1，解得y=1.5，
所以水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為

1.5mol

6mol/L

=25%，
故答案為：25%；
（3）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：a      b          0      0
變化（mol/L）：c      c         c      c
平衡（mol/L）：a-c    b-c        c      c 
故

c2

(a-c)(b-c)

=1，整理得ab=ac+bc；當(dāng)a=b，a=2c；
故答案為：ab=ac+bc，a=2c．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了用三段式法對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，難度中等，注意化學(xué)平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，與其他物理量無(wú)關(guān)，注意化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用．