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2 mol·L^-1，經(jīng)測(cè)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)到平衡，向哪個(gè)方向進(jìn)行______。
(2)達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率____________________。
(3)當(dāng)CO的起始濃度仍為2 mol·L^-1，H₂O(g)的起始濃度為6 mol·L^-1，求平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率_______。

Answer 1

(1)反應(yīng)未達(dá)平衡  Q=1∕9<K=1,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行。(2)50℅ (3) 75℅。

試題分析：(1)當(dāng)CO轉(zhuǎn)化率為25%時(shí)則{C(CO₂)C(H₂)}∕{C(CO)C(H₂O)}=（0．5×0．5）∕（1．5×1．5）=1∕9<1．所以反應(yīng)未達(dá)到平衡。反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，假設(shè)消耗的CO濃度為x，根據(jù)反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的關(guān)系可得X²∕(2-X)²=1．解得X="1," CO轉(zhuǎn)化率為（1∕2）×100℅=50℅。(3)假設(shè)在這種條件下，達(dá)到平衡時(shí)CO消耗了a mol·L^-1，則平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度為C（CO）=（2- a）mol·L^-1 C（H₂O）=（6-a）mol·L^-1C（CO₂）=amol·L^-1C（H₂）=amol·L^-1． a²∕{（2- a）×（6-a）}=1解得a=1．5．所以CO的轉(zhuǎn)化率為: (1．5∕2) ×100℅=75℅。