Question

20．已知化学反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）在500℃下将CO和H₂O各0.2mol的气态化合物充入2L的密闭容器中进行反应，达到平衡后，测得c（CO）═0.025mol•L^-1，试回答下列问题
（1）求该反应在500℃下的平衡常数？
（2）如反应开始时C（H₂O）=C（CO）=0.020mol•L^-1求CO的转化率．

Answer 1

分析 在500℃下将CO和H₂O各0.2mol的气态化合物充入2L的密闭容器中进行反应，达到平衡后，测得c（CO）═0.025mol•L^-1，则平衡时CO为2L×0.025mol/L=0.05mol，则：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：0.2     0.2     0       0
变化量（mol）：0.15    0.15    0.15    0.15
平衡量（mol）：0.05    0.05    0.15    0.15
（1）反应前后气体体积不变，用物质的量代替浓度代入平衡常数K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$计算；
（2）与原平衡相比，等效为降低压强，反应前后气体体积不变，平衡不移动，平衡时反应物转化率相等．

解答 解：在500℃下将CO和H₂O各0.2mol的气态化合物充入2L的密闭容器中进行反应，达到平衡后，测得c（CO）═0.025mol•L^-1，则平衡时CO为2L×0.025mol/L=0.05mol，则：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：0.2   0.2       0       0
变化量（mol）：0.15  0.15      0.15    0.15
平衡量（mol）：0.05  0.05      0.15    0.15
（1）反应前后气体体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，故平衡常数K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=9，
答：该反应在500℃下的平衡常数为9．
（2）与原平衡相比，等效为降低压强，反应前后气体体积不变，平衡不移动，平衡时反应物转化率相等，故CO的转化率为$\frac{0.15mol}{0.2mol}$×100%=75%，
答：CO的转化率为75%．

点评 本题考查化学平衡计算，注意三段式解题法在化学平衡计算中应用，（2）中注意利用等效平衡进行解答，也可以利用平衡常数进行计算．