Question

已知可逆反應CO+H₂O（g）?CO₂+H₂，達到平衡時，K=

c(CO2)×c(H2)

c(CO)×c(H2O)

，K是常數(shù)，只與溫度有關，與濃度無關．
（1）830K時，若起始時：c（CO）=2mol/L，c（H₂O）=3mol/L，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為60%，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為

 

；K值為

 

．
（2）830K，若只將起始時c（H₂O）改為6mol/L，則水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（3）若830K時，起始濃度c（CO）=a mol/L，c（H₂O）=b mol/L，H₂的平衡濃度c（H₂）=c mol/L，a、b、c之間的關系式是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)三段式解題法，求出反應混合物各組分濃度的變化量、平衡時各組分的濃度，轉(zhuǎn)化率=

水蒸氣濃度變化量

水蒸氣的起始濃度

，K=

C(CO2)C(H2)

C(CO)C(H2O)

．
（2）溫度不變，化學平衡常數(shù)不變，根據(jù)化學平衡常數(shù)求出反應掉的水蒸氣的物質(zhì)的量濃度，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計算水蒸氣的轉(zhuǎn)化率．
（3）溫度不變，化學平衡常數(shù)不變，利用三段式法結合平衡常數(shù)計算a、b、c之間的關系式．

解答： 解：（1）設水蒸氣反應的濃度為xmol/L
         CO+H₂O（g）?CO₂ +H₂，
         1            1
      1.2mol/L       xmol/L
         x=1.2
所以水蒸氣的轉(zhuǎn)化率=

1.2mol/L

3mol/L

×100%=40%；
           CO+H₂O（g）?CO₂ +H₂，
     起始  2mol/L   3mol/L       0        0
     反應1.2mol/L  1.2mol/L  1.2mol/L  1.2mol/L
     平衡0.8mol/L  1.8mol/L  1.2mol/L  1.2mol/L
平衡常數(shù)K=

1.2mol/L×1.2mol/L

0.8mol/L× 1.8mol/L

=1，
故答案為：40%；1；
（2）設反應的水蒸氣的濃度為y．
       CO+H₂O（g）?CO₂ +H₂，
 起始 2mol/L    6mol/L          0      0
 反應   y        y              y      y
 平衡（2-y）mol/L（6-y）mol/L    y      y
K=

y×y

(2-y)mol/L× (6-y)mol/L

=1
   解得y=1.5mol/L，
所以水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為

1.5mol/L

6mol/L

=25%，
故答案為：25%；
（3）CO+H₂O（g）?CO₂ +H₂，
起始amol/L  b mol/L     0     0
反應c mol/L c mol/L c mol/L c mol/L
平衡（a-c）mol/L （b-c）mol/L c mol/L c mol/L
K=

c mol/L×c mol/L

(a-c)mol/L× (b-c)mol/L

=1，
所以c²=（a-c）（b-c），即ab=bc+ac，
故答案為：ab=bc+ac．

點評：本題考查了用三段式法對化學反應進行計算，難度不大，注意化學平衡常數(shù)K只與溫度有關，與其他物理量無關．