Question

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)，已知CO（g）和H2O(g)的起始濃度均為2mol·L-1，經(jīng)測定該反應(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)是否達(dá)到平衡，若未達(dá)到，向哪個(gè)方向進(jìn)行？

（2）當(dāng)CO的起始濃度仍為2mol·L-1，H2O(g)的起始濃度為6mol·L-1，求平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率？

 

Answer 1

（1）反應(yīng)未達(dá)到平衡，向正反應(yīng)方向進(jìn)行。

（2）75%

【解析】

試題分析：（1）已知該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，根據(jù)CO的轉(zhuǎn)化率為25%，求出該時(shí)刻各物質(zhì)的濃度，然后求出濃度商Q，比較濃度商Q與化學(xué)平衡常數(shù)K的大小，可判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡。

CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

起始濃度（mol?L?1） 2 2 0 0

轉(zhuǎn)化濃度（mol?L?1）0.5 0.5 0.5 0.5

平衡濃度（mol?L?1）1.5 1.5 0.5 0.5

則Q=0.5×0.5÷（1.5×1.5）=1/9<K，反應(yīng)未達(dá)到平衡，向正反應(yīng)方向移動。

（2）根據(jù)“三段式”和平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算，設(shè)達(dá)到平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化濃度為y，則

CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

起始濃度（mol/L） 2 6 0 0

轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） y y y y

平衡濃度（mol/L） 2-y 6-y y y

，解得y=1.5mol·L-1，α（CO）= 1.5mol·L-1÷2mol?L?1×100%=75%

考點(diǎn)：本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算。