Question

已知反应FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO₂(g) 的K_c＝0.5（1273K）。若起始浓度c(CO)=0.05 mol·L^－1，c(CO₂)＝0.01 mol·L^－1，请回答：

（1）判断化学反应进行的方向并计算反应物、生成物的平衡浓度。

（2）CO的转化率是多少？

（3）增加FeO的量，对平衡有无影响？

Answer

（1）反应正向进行；c(CO)平＝0.04mol/L 、c(CO2)平＝0.02mol/L （2）20%；（3）无影响

【解析】

试题分析：（1）起始浓度c（CO）＝0.05 mol/L，c（CO2）＝0.01 mol·L－1，则此时＜0.5，所以反应向正反应方向移动。设平衡时消耗CO是x，则平衡时CO是0.05－x，CO2是0.01＋x，则根据平衡常数表达式可知，解得x＝0.01mol/L，所以反应物、生成物的平衡浓度分别是0.04 mol·L－1 ，0.02 mol·L－1。

（2）根据（1）可知，CO的转化率是0.01÷0.05＝0.2，即转化率是20％。

（3）FeO是固体，改变固体的质量，不会影响平衡状态

【考点定位】考查外界条件对平衡状态的影响和平衡常数计算

【名师点晴】明确化学平衡常数的含义是解答的关键。注意化学平衡常数的应用：（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。反之，则相反。一般地，K＞105时，该反应就进行得基本完全了。可以说，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。（2）可以利用K值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。（Q：浓度积）对于可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：＝Qc，则Qc＜K反应向正反应方向进行，v正＞v逆；Qc＝K反应处于化学平衡状态，v正＝v逆；Qc＞K反应向逆反应方向进行，v正＜v逆。（3）利用K值可判断反应的热效应：若温度升高，K值增大，则正反应为吸热反应；若温度升高，K值减小，则正反应为放热反应。