Question

在溫度為830K時(shí)，下述可逆反應(yīng)及其平衡具有某些特殊性：CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g），若起始濃度co（CO）=2mol?L^-1，co（H₂O）=3mol?L^-1，反應(yīng)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率α（CO）=60%，如果將H₂O的起始濃度加大到6mol?L^-1，則CO的轉(zhuǎn)化率α（CO）=75%。請(qǐng)注意上述有關(guān)數(shù)據(jù)，總結(jié)出其中的規(guī)律，填寫以下空白：
設(shè)830K時(shí)，起始濃度co（CO）=amol?L^-1，co（H₂O）=bmol?L^-1，達(dá)平衡時(shí)［H₂］=cmol?L^-1。
（1）當(dāng)b不變、a減小時(shí)，重新達(dá)到平衡，則α（CO）_____（填“增大”、“減小”或“不變”，下同）；α（H₂O）______。
（2）當(dāng)a=5、c=20/9時(shí)，b=________。
（3）當(dāng)a=b時(shí)，c/a=________。
（4）用以表示a、b、c之間的關(guān)系的代數(shù)式為____。

Answer 1

解析：設(shè)總體積為1L，在830K時(shí)，可逆反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g），當(dāng)α（CO）=60%時(shí)，即有2mol?L^-1×1L×60%=1.2molCO參加了反應(yīng)，必有1.2molH₂O同時(shí)參加反應(yīng)，

當(dāng)α（CO）=75%時(shí)，則有2mol?L^-1×1L×75%=1.5molCO參加了反應(yīng)，也有1.5molH₂O同時(shí)參加了反應(yīng)，即α（H₂O）

從中可以看出，增加c（H₂O）時(shí)，α（CO）升高（60%→75%，升高了15%），而α（H₂O）降低（40%→25%，降低了15%），并且符合60%+40%=100%，75%+25%=100%。
由此可得出此題中的“某些規(guī)律”：
①增大一種反應(yīng)物的濃度，則該物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率降低，而使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率升高，且升高率與該物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率降低率相等。那么第（1）問則為：當(dāng)b不變、a減小時(shí)，α（CO）增大，α（H₂O）減小。
②各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率之和總為100%。若用代數(shù)式表示則為：

這就是第（4）問的答案。再將第（2）問和第（3）問的有關(guān)數(shù)據(jù)代入即得：（2）當(dāng)a=5、c=20/9時(shí)，b=4；（3）當(dāng)a=b時(shí)，c/a=0.5。

【試題分析】