Question

【题目】对于可逆反应CO+H2O（g）CO2+H2，回答下列问题：

（1）830 K时，若起始时c（CO）＝2 molL﹣1，c（H2O）＝3 molL﹣1，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为_____；平衡常数K的值为_____。

（2）830 K时，若只将起始时c（H2O）改为6 molL﹣1，则水蒸气的转化率为_____。

（3）若830 K时，某时刻混合体系中各气体的浓度为c（CO2）＝0.4 molL﹣1、c（CO）＝0.6 molL﹣1、c（H2O）＝3 molL﹣1，c（H2）＝2 molL﹣1请判定该体系中反应进行的方向：_____ （填“正向进行”“逆向进行”或“达到平衡”）。

Answer 1

【答案】40% 1 25% 正向进行

【解析】

（1）830K时，若起始时c（CO）=2mol·L-1，c（H2O）=3mol·L-1，平衡时CO的转化率为60%，CO浓度变化量为2mol·L－1×60%=1.2mol·L－1，则：

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

起始浓度（mol·L－1）：2 3 0 0

变化浓度（mol·L－1）：1.2 1.2 1.2 1.2

平衡浓度（mol·L－1）：0.8 1.8 1.2 1.2

转化率= ×100%，将平衡浓度代入K= 计算；

（2）温度不变，K值不变，830K时，若只将起始时c（H2O）改为6mol·L－1，假设平衡时CO浓度变化量为xmol·L－1，表示出平衡时各组分浓度，再利用平衡常数列方程计算解答；

（3）用浓度商和平衡常数判断反应进行的方向。

（1）830 K时，若起始时c（CO）＝2 molL﹣1，c（H2O）＝3 molL﹣1，平衡时CO的转化率为60%，则反应中消耗的c（CO）＝2mol/L×60%＝1.2mol/L，根据方程式知，消耗的c（H2O）＝c（CO）（消耗）＝1.2mol，水蒸气的转化率100%100%＝40%，

可逆反应 CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），

开始（mol/L）2 3 0 0

反应（mol/L）1.2 1.2 1.2 1.2

平衡（mol/L）0.8 1.8 1.2 1.2

化学平衡常数K1，

故答案为：40%；1；

（2）设消耗的c（H2O）＝xmol，

可逆反应 CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），

开始（mol/L）2 6 0 0

反应（mol/L）x x x x

平衡（mol/L）2﹣x 6﹣x x x

温度不变化学平衡常数不变，化学平衡常数K1；

x＝1.5，水蒸气转化率100%100%＝25%，

故答案为：25%；

（3）浓度商Qc，Qc＜K，则反应正向移动，

故答案为：正向进行。