Question

12．在密閉容器中，將一氧化碳與水蒸氣各0.020mol/L混合加熱到773K時，達到下列平衡：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），已知該反應的K=9，求CO的平衡濃度和轉化率．（要求寫出計算過程）

Answer 1

分析 密閉容器中，將一氧化碳與水蒸氣各0.020mol/L混合加熱到773K時，設CO濃度變化量為xmol/L，則：
               CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始濃度（mol/L）：0.02   0.02     0      0
變化濃度（mol/L）：x        x       x       x
平衡濃度（mol/L）：0.02-x  0.02-x   x       x
根據平衡常數K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=9列方程計算解答．

解答 解：密閉容器中，將一氧化碳與水蒸氣各0.020mol/L混合加熱到773K時，設CO濃度變化量為xmol/L，則：
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始濃度（mol/L）：0.02    0.02     0      0
變化濃度（mol/L）：x         x       x      x
平衡濃度（mol/L）：0.02-x   0.02-x   x      x
則K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{x×x}{（0.02-x）×（0.02-x）}$=9，解得x=0.015，
即CO的平衡濃度為0.02mol/L-0.015mol/L=0.005mol/L，
CO的轉化率為$\frac{0.015mol/L}{0.02mol/L}$×100%=75%，
答：CO的平衡濃度為0.005mol/L，CO的轉化率為75%．

點評 本題考查化學平衡計算，涉及平衡常數應用，注意三段式解題法在化學平衡計算中應用．