题目内容

5.已知一氧化碳与水蒸气的反应为:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)
在427℃时的平衡常数是9.如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率和一氧化碳的平衡浓度(要求计算过程)

分析 依据化学平衡的三段式列式计算,平衡状态下的物质转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%,运用平衡常数的概念列式得到.

解答 解:设一氧化碳的消耗浓度为X,则
                   CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)
起始量(mol/L)    0.01     0.01     0        0 
变化量(mol/L)    X         X       X        X
平衡量(mol/L) 0.01-X    0.01-X      X        X
平衡常数K=$\frac{c(H{\;}_{2})•c(CO{\;}_{2})}{c(CO)•c(H{\;}_{2}O)}$=$\frac{X{\;}^{2}}{(0.01-X){\;}^{2}}$=9
解得:X=0.0075mol/L;
一氧化碳转化率=$\frac{0.0075mol/L}{0.01mol/L}$×100%=75%,一氧化碳的平衡浓度为0.01-0.0075=0.0025mol/L;
答:一氧化碳在此反应条件下的转化率75%,一氧化碳的平衡浓度为0.0025mol/L.

点评 本题考查了化学平衡的三段式计算,平衡常数、转化率的概念计算应用,注意平衡常数的计算是用平衡浓度计算,题目较简单.

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