Question

20．在密闭容器中，浓度均为0.020mol•L^-1CO和H₂O（g）混合加热到773K时，达到下列平衡CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），已知该反应的K=9，求CO的平衡浓度和转化率．

Answer 1

分析 依据化学平衡的三段式列式计算，设一氧化碳的消耗浓度为X，
                CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）
起始量（mol/L） 0.02   0.02       0        0
变化量（mol/L） X       X         X        X
平衡量（mol/L） 0.02-X 0.02-X     X        X
平衡常数K=$\frac{{X}^{2}}{（0.02-X）^{2}}$=9
解得：X=0.015mol/L；
平衡状态下的物质转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%，平衡浓度=$\frac{溶质物质的量}{溶液体积}$，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，
                CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）
起始量（mol/L）  0.02   0.02      0       0
变化量（mol/L）  X       X        X      X
平衡量（mol/L） 0.02-X  0.02-X   X       X
平衡常数K=$\frac{{X}^{2}}{（0.02-X）^{2}}$=9
解得：X=0.015mol/L；
平衡状态一氧化碳的浓度c=0.02mol/L-0.015mol/L=0.005mol/L，
一氧化碳转化率=$\frac{0.015mol/L}{0.02mol/L}$×100%=75%，
一氧化碳在此反应条件下的转化率75%，
答：CO的平衡浓度为0.005 mol•L^-1，转化率为75%．

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．