Question

16．在一體積為10L的密閉容器中，通入一定量的CO和H₂O，在850℃時發生如下反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0．
CO和H₂O濃度變化如圖：
（1）850℃時，平衡常數K=1．
（2）850℃時，若向該容器中充入1.0mol CO、3.0mol H₂O，則CO的平衡轉化率為75%．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，平衡時c（CO）=0.08mol/Lc，（H₂O）=0.18mol/L，則平衡時c（CO₂）=c（H₂）=△c（H₂O）=0.3mol/L-0.18mol/L=0.12mol/L，代入平衡常數K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$計算；
（2）設CO的轉化率為x，則轉化率的CO為x mol，則：
            CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1      3        0      0
變化量（mol）：x       x         x      x
平衡量（mol）：1-x     3-x       x      x
反應氣體氣體體積不變，用物質的量代替濃度代入平衡常數列方程計算解答．

解答 解：（1）由圖可知，平衡時c（CO）=0.08mol/Lc，（H₂O）=0.18mol/L，則平衡時c（CO₂）=c（H₂）=△c（H₂O）=0.3mol/L-0.18mol/L=0.12mol/L，則平衡常數K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.12×0.12}{0.08×0.18}$=1，
故答案為：1；
（2）設CO的轉化率為x，則轉化率的CO為x mol，則：
             CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1      3        0       0
變化量（mol）：x       x        x       x
平衡量（mol）：1-x     3-x      x       x
反應氣體氣體體積不變，用物質的量代替濃度計算平衡常數，則K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{x×x}{（1-x）×（3-x）}$=1，解得x=75%，
故答案為：75%．

點評 本題考查化學平衡計算，涉及平衡常數計算及應用，難度中等，注意化學平衡常數的用途：1、判斷反應進行的程度，2、判斷反應的熱效應，3、判斷反應進行的方向，4、計算轉化率等．