Question

在557℃時密閉容器中進行反應：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）．若CO起始濃度為2mol/L，水蒸氣的起始濃度為3mol/L，達到平衡后，測得CO₂的濃度為1.2mol/L．
（1）求在該溫度下反應的平衡常數K及此狀態下CO的平衡轉化率．
（2）當起始投料C₀（CO）=2mol/L，C₀（H₂O）=2mol/L時CO的平衡轉化率．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：利用三段式計算平衡時各組分的平衡濃度，
（1）將平衡濃度代入平衡常數表達式k=

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

計算；根據轉化率=

濃度變化量

起始濃度

×100%計算；
（2）根據溫度不變平衡常數不變，根據平衡常數計算平衡時的濃度再求得轉化率．

解答： 解：（1）CO起始濃度為2mol?L^-1，水蒸氣的起始濃度為3mol?L^-1，達到平衡后，CO₂平衡濃度為1.2mol?L^-1，則：
           　 CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）
開始（mol/L）：2      3       　　　　　　 0   　    0
變化（mol/L）：1.2    1.2     　　　　　　 1.2     1.2
平衡（mol/L）：0.8    1.8     　　　　　　 1.2     1.2
CO的轉化率=

1.2mol/L

2mol/L

×100%=60%，
該溫度下平衡常數k=

1.2×1.2

0.8×1.8

=1，
答：該溫度下，該反應的平衡常數為1，CO轉化率為60%；
（2）設CO轉化的濃度為x
     　　　　　　 CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）
開始（mol/L）：2        2     　　　　 　  0   　    0
變化（mol/L）：x       x   　　　  　　　  x        x
平衡（mol/L）：2-x     2-x 　  　　　　　    x        x
由于溫度不變化學平衡常數不變，則有K=

x2

(2-x)2

=1，解得x=1，故CO轉化率為

x

2

×100%=50%，
答：CO的平衡轉化率為50%．

點評：本題考查化學平衡的有關計算、平衡常數計算，比較基礎，注意三段式解題法的利用．