Question

汽车尾气中含有CO、NO₂等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。汽车尾气中CO与H₂O(g)在一定条件下可以发生反应：
CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)ΔH＜0。820 ℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K＝1.0。

起始物质的量	甲	乙	丙
n(H2O)/mol	0.10	0.20	0.20
n(CO)/mol	0.10	0.10	0.20

 
（1）该反应的平衡常数表达式为                                。
（2）平衡时，甲容器中CO的转化率是       。比较下列容器中CO的转化率：乙       甲；丙       甲(填“>”、“＝”或“<”)。
（3）丙容器中，若要通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，则温度需要降低才能达到，则降温后的平衡常数K     (填“增大”、“减小”或“不变”)。

Answer 1

（1）K＝   （2）50%       >    ＝  （3）增大

试题分析：（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则根据CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）可知，该反应的平衡常数表达式为：K═。
（2）设甲容器中CO消耗的物质的量为x
CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）
初始量（mol）0.1     0.1      0       0
变化量（mol）x      x        x       x
平衡量（mol）0.1-x   0.1-x     x       x
则K=＝1
解得x=0.5，所以甲容器中CO的转化率=×100%=50%；
根据投料情况知道，乙相当于在甲的基础上增加了水蒸气的投料，所以会使得一氧化碳的转化率增大，丙装置投料是甲装置的2倍，对于化学反应前后系数和不变的反应来说，建立的平衡是等效的，所以两种情况下，转化率是相等的。
③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，需要使化学平衡向着正向移动，由于该反应为放热反应，要增大一氧化碳的转化率，应该降低温度；由于平衡向着正向移动，反应物浓度减小，生成物浓度增大，则该反应的化学平衡常数增大。