题目内容
将2 mol H2O和2 mol CO置于1 L密闭容器中,加热至高温,发生如下可逆反应:2H2O(g)
2H2+O2,2CO+O2
2CO2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是___________和___________,或___________和___________。(填它们的化学式)
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n平(O2)=a mol,n平(CO2)=b mol,试求n平(H2O)= ___________。(用含a、b的代数式表示)
解析:(1)由两个方程式可知,两个可逆反应靠O2联系起来,只要知道了O2和另外任意一种气体的平衡浓度,均可求出混合气体的平衡组成。分析可知,当知道了H2O和H2或CO和CO2的平衡浓度时,由于两个方程无法通过O2建立反应量的关系,所以均不能够求出混合气体的平衡组成,因而不能同时是这两组。
(2)因n平(CO2)=b mol,由2CO+O2
2CO2可知,达平衡时反应掉的O2是
mol ,则反应2H2O
2H2+O2中生成的O2总量为(a+
),消耗的水为2(a+
)mol=(2a+b) mol,所以n平(H2O)=2 mol-(2a+b) mol=(2-2a-b) mol
答案:(1)H2O(g) H2 CO CO2
(2)(2-2a-b) mol
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