Question

将2 mol H₂O和2 mol CO置于1 L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：

2H₂O(g) 2H₂(g)+O₂ (g)

2CO(g)+O₂ (g) 2CO₂ (g)

（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_______。

（2）若平衡时O₂和CO₂的物质的量分别为n(H₂O)=_________ mol（用含a、b的代数式表示）。

Answer 1

(1)H₂O   H₂     CO   CO₂

（2）(2-2a-b)

解析:

（1）设达到平衡时，H₂O和CO分别反应了的物质的量为x和y。

2H₂O2H₂O  +  O₂

始/mol  2         0        2

反/mol  x         x       

平/mol  2-x       x       

2CO  +   O₂  2CO₂

始/mol  2                  0

反/mol  y        y        y

平/mol  2-y      -      y

由上可知，平衡时各物质的物质的量跟x或y有关，列二元一次方程组可求出各物质的物质的量。

可见：知两物的平衡浓度，不能同时为H₂O、H₂和CO、CO₂。

（2）依题意可列：

解得：x=2a+b,则 (H₂O)=2 mol-x=(2-2a-b) mol。