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 (O₂)=a mol， (CO₂)=b mol。试求 (H₂O)=___________  mol（用含a、b的代数式表示）。

Answer 1

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      0

反/mol      x                 x     

平/mol    2-x                x     

             2CO  +  O₂   2CO₂

始/mol    2                           0

反/mol    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。

答案：(1)H₂O  H₂；CO  CO₂

（2）(2-2a-b)