Question

將2 mol H₂O和2 mol CO置于1 L容器中，在一定條件下，加熱至高溫，發生如下可逆反應：

2H₂O(g) 2H₂(g)+O₂ (g)

2CO(g)+O₂ (g) 2CO₂ (g)

（1）當上述系統達到平衡時，欲求其混合氣體的平衡組成，則至少還需要知道兩種氣體的平衡濃度，但這兩種氣體不能同時是_______和_______，或_______和_______。

（2）若平衡時O₂和CO₂的物質的量分別為n(H₂O)=_________ mol（用含a、b的代數式表示）。

Answer 1

(1)H₂O   H₂     CO   CO₂

（2）(2-2a-b)

解析:

（1）設達到平衡時，H₂O和CO分別反應了的物質的量為x和y。

2H₂O2H₂O  +  O₂

始/mol  2         0        2

反/mol  x         x       

平/mol  2-x       x       

2CO  +   O₂  2CO₂

始/mol  2                  0

反/mol  y        y        y

平/mol  2-y      -      y

由上可知，平衡時各物質的物質的量跟x或y有關，列二元一次方程組可求出各物質的物質的量。

可見：知兩物的平衡濃度，不能同時為H₂O、H₂和CO、CO₂。

（2）依題意可列：

解得：x=2a+b,則 (H₂O)=2 mol-x=(2-2a-b) mol。