Question

（8分）已知可逆反应CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g)，达到平衡时，K=，K是常数，只与温度有关，与浓度无关。

（1）830K时，若起始时c（CO）=2 mol·L^-1，c（H₂O）=3 mol·L^-1，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为            ；K值为             。

（2）830 K时，若只将起始时c（H₂O）改为6 mol·L^-1，则水蒸气的转化率为       。

（3）若830 K时，起始浓度c（CO）=a mol·L^-1，c（H₂O）=b mol·L^-1，H₂的平衡浓度c（H₂）=c mol·L^-1①a、b、c之间的关系式是             ；②当a=b时，a=           c。

Answer

（1）40% 1 （以上每空1分） （2）25% （2分） （3）c2=(a-c)(b-c) 2（各2分）

【解析】

试题分析：平衡时CO的转化率为60%，则CO反应了2×60%=1.2mol·L-1，根据化学方程式有：

CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，

C(起始) /mol·L-1 2 3 0 0

C(变化) /mol·L-1 1.2 1.2 1.2 1.2

C(平衡) /mol·L-1 0.8 1.8 1.2 1.2 水蒸气的转化率为1.2/3×100%=40%

平衡常数K= c（CO2）c（H2）/ c（CO）·c（H2O）=(1.2×1.2)/(0.8×1.8)=1

（2）830 K时，若只将起始时c（H2O）改为6 mol·L-1，平衡会发生移动，设水蒸气减少的浓度为xmol·L-1,

CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，

C(起始) /mol·L-1 2 6 0 0

C(变化) /mol·L-1 x x x x

C(平衡) /mol·L-1 2-x 6-x x x ，则有K=x2/(2-x) ·(6-x )=1，得x =1.5 mol·L-1,

水蒸气的转化率为1.5/6×100%=25%。

（3）若起始浓度c（CO）=a mol·L-1， c（H2O）=b mol·L-1，H2的平衡浓度c（H2）=c mol·L-1，则：

CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，

C(起始) /mol·L-1 a b 0 0

C(变化) /mol·L-1 c c c c

C(平衡) /mol·L-1 a-c b-c c c，则K=c2/( a-c)( b-c)=1，所以c2=(a-c)(b-c)，当a=b时，a=2c

考点：化学平衡的有关计算。