Question

（12分）一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + H₂(g)，已知CO（g）和H₂O(g)的起始浓度均为2mol·L^-1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K=1，试判断：

（1） 当CO转化率为25%时，该反应是否达到平衡，若未达到，向哪个方向进行？

（2） 达到平衡时，CO的转化率为多少？

（3） 当CO的起始浓度仍为2mol·L^-1，H₂O(g)的起始浓度为6mol·L^-1，求平衡时CO的转化率？

Answer

（1）未达到平衡，向正反应方向进行；（2）50%；（3）75%。

【解析】

试题分析：（1） CO(g)+ H2O(g) CO2(g) + H2(g)

开始浓度(mol/L) 2 2 0 0

转化浓度(mol/L) 0.5 0.5 0.5 0.5

终止浓度(mol/L) 1.5 1.5 0.5 0.5

Q=,所以反应未达到平衡，反应向正反应方向移动；

（2）设达到平衡时，CO转化了x，则

CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)

开始浓度(mol/L) 2 2 0 0

转化浓度(mol/L) x x x x

平衡浓度(mol/L) 2-x 2-x x x

，解得x=1mol/L。 α（CO）= 50% (3分)

（3）设达到平衡时，CO转化了y，则

CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)

开始浓度(mol/L) 2 6 0 0

转化浓度(mol/L) y y y y

平衡浓度(mol/L) 2-y 6-y y y

，解得y=1.5mol/L。α（CO）= 75% (3分)

考点：考查可逆反应平衡状态的判断、反应进行的方向、物质平衡转化率的计算的知识。