Question

在一固定容積的密閉容器中，在一定溫度下進(jìn)行下列反應(yīng)：CO（g）+H₂O?CO₂+H₂（g）   已知加入1molCO和3molH₂O（g），達(dá)到平衡時(shí)生成amolCO₂．在相同條件下，且保持平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不變，根據(jù)下列編號②--⑤的狀態(tài)填寫下列空白：

編號	起始狀態(tài)物質(zhì)的量/mol				平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量/mol
	CO（g）	H2O（g）	CO2（g）	H2（g）
①	1	3	0	0	amol
②	2	6	0	0
③	0.5	1.5	0	0
④		2			amol
⑤	m	g（g＞3m）

Answer 1

考點(diǎn)：等效平衡

專題：化學(xué)平衡專題

分析：在一固定容積的密閉容器中，在一定溫度下進(jìn)行下列反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相同，則把生成物的物質(zhì)的量完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，若反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比等于第①中反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比，則為等效平衡，兩次平衡時(shí)，物質(zhì)的含量相同，據(jù)此分析．

解答： 解：在一固定容積的密閉容器中，在一定溫度下進(jìn)行下列反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相同，則把生成物的物質(zhì)的量完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，若反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比等于第①中反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比，則為等效平衡，兩次平衡時(shí)，物質(zhì)的含量相同；
①中CO（g）、H₂O（g）的起始量分別為1mol、3mol，平衡時(shí)CO₂為amol；
②中CO（g）、H₂O（g）的起始量與①比例相同，而且為①中的2倍，則為等效平衡，平衡時(shí)n（CO₂）=

amol×2

1

=2amol；
③中CO（g）、H₂O（g）的起始量與①比例相同，而且為①中的

1

2

，則為等效平衡，則n（CO₂）=0.5amol；
④中平衡時(shí)n（CO₂）=amol，則平衡時(shí)與①完全相同，把生成物轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物時(shí)，反應(yīng)物的總量應(yīng)該①中相等，
設(shè)CO₂（g）和H₂（g）的起始量為xmol，則轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物均為xmol，則2+x=3mol，所以x=1mol，轉(zhuǎn)化為CO為1mol，則開始時(shí)CO為0mol、CO₂為1mol、H₂為1mol；
⑤開始時(shí)CO為mmol，H₂O為gmol，設(shè)CO₂和H₂為ymol，則轉(zhuǎn)化為CO為ymol，H₂O為ymol，則

y+m

y+g

=

1

3

，解得y=

1

2

（g-3m）；
所以CO的起始量總共為

1

2

（g-m）mol，所以平衡時(shí)CO₂為

a

2

（g-m）mol；
則：

已知 編號	起始狀態(tài)物質(zhì)的量/mol				平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量/mol
	CO（g）	H2O（g）	CO2（g）	H2（g）
①	1	3	0	0	amol
②	2	6	0	0	2a
③	0.5	1.5	0	0	0.5a
④	0	2	1	1	amol
⑤	m	g（g＞3m）	1 2 （g-3m）	1 2 （g-3m）	a 2 （g-m）

故答案為：

已知 編號	起始狀態(tài)物質(zhì)的量/mol				平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量/mol
	CO（g）	H2O（g）	CO2（g）	H2（g）
①	1	3	0	0	amol
②	2	6	0	0	2a
③	0.5	1.5	0	0	0.5a
④	0	2	1	1	amol
⑤	m	g（g＞3m）	1 2 （g-3m）	1 2 （g-3m）	a 2 （g-m）

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點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，側(cè)重于等效平衡原理的應(yīng)用，題目難度中等，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．