Question

3．现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）知CO和H₂O的起始浓度均为2mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K=1，试判断：
（1）当CO转化率为25%时，该反应否（填是或否）达到平衡状态，若未达到，向正方向移动．
（2）达平衡状态时，CO的转化率为50%．

Answer 1

分析 （1）化学平衡三行计算和平衡常数计算化学反应中物质的转化率，
设H₂O（g）消耗了xmol/L时，
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始浓度：2             2                 0            0
变化浓度：x             x                x            x 
末态浓度：2-x         2-x              x           x
此时K=$\frac{{x}^{2}}{（2-x）^{2}}$=1，解得x=1，
对比平衡状态下转化率判断是否达到平衡状态；
（2）结合三行式计算中的计算结果计算化学反应中一氧化碳的转化率．

解答 解：（1）设H₂O（g）消耗了xmol/L时，
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始浓度：2             2                 0            0
变化浓度：x             x                x            x 
末态浓度：2-x         2-x              x           x
此时K=$\frac{{x}^{2}}{（2-x）^{2}}$=1，解得x=1，
二氧化碳转化率=$\frac{1}{2}$×100%=50%，当CO转化率为25%时反应未达到平衡状态，CO转化率达到平衡状态需要增大，则反应正向进行，
故答案为：否； 正；
（2）根据以上分析得，CO的转化率为$\frac{1}{2}$×100%=50%．
故答案为：CO的转化率是50%．

点评 本题涉及化学平衡常数以及反应速率、转化率的计算知识，注意三行式的计算方法的应用是关键，题目难度不大．