题目内容
在一固定容积的密闭容器中，在一定温度下进行下列反应：CO（g）+H2O?CO2+H2（g） 已知加入1molCO和3molH2O（g），达到平衡时生成amolCO2．在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，根据下列编号②--⑤的状态填写下列空白：
| 编号 | 起始状态物质的量/mol | 平衡时CO2的物质的量/mol | |||
| CO（g） | H2O（g） | CO2（g） | H2（g） | ||
| ① | 1 | 3 | 0 | 0 | amol |
| ② | 2 | 6 | 0 | 0 | |
| ③ | 0.5 | 1.5 | 0 | 0 | |
| ④ | | 2 | | | amol |
| ⑤ | m | g（g＞3m） | | | |
考点：等效平衡
专题：化学平衡专题
分析：在一固定容积的密闭容器中，在一定温度下进行下列反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），该反应前后气体的物质的量相同，则把生成物的物质的量完全转化为反应物，若反应物的物质的量之比等于第①中反应物的物质的量之比，则为等效平衡，两次平衡时，物质的含量相同，据此分析．
解答：
解：在一固定容积的密闭容器中，在一定温度下进行下列反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），该反应前后气体的物质的量相同，则把生成物的物质的量完全转化为反应物，若反应物的物质的量之比等于第①中反应物的物质的量之比，则为等效平衡，两次平衡时，物质的含量相同；
①中CO（g）、H2O（g）的起始量分别为1mol、3mol，平衡时CO2为amol；
②中CO（g）、H2O（g）的起始量与①比例相同，而且为①中的2倍，则为等效平衡，平衡时n（CO2）=
=2amol；
③中CO（g）、H2O（g）的起始量与①比例相同，而且为①中的
，则为等效平衡，则n（CO2）=0.5amol；
④中平衡时n（CO2）=amol，则平衡时与①完全相同，把生成物转化为反应物时，反应物的总量应该①中相等，
设CO2（g）和H2（g）的起始量为xmol，则转化为反应物均为xmol，则2+x=3mol，所以x=1mol，转化为CO为1mol，则开始时CO为0mol、CO2为1mol、H2为1mol；
⑤开始时CO为mmol，H2O为gmol，设CO2和H2为ymol，则转化为CO为ymol，H2O为ymol，则
=
，解得y=
（g-3m）；
所以CO的起始量总共为
（g-m）mol，所以平衡时CO2为
（g-m）mol；
则：
故答案为：
．
①中CO（g）、H2O（g）的起始量分别为1mol、3mol，平衡时CO2为amol；
②中CO（g）、H2O（g）的起始量与①比例相同，而且为①中的2倍，则为等效平衡，平衡时n（CO2）=
| amol×2 |
| 1 |
③中CO（g）、H2O（g）的起始量与①比例相同，而且为①中的
| 1 |
| 2 |
④中平衡时n（CO2）=amol，则平衡时与①完全相同，把生成物转化为反应物时，反应物的总量应该①中相等，
设CO2（g）和H2（g）的起始量为xmol，则转化为反应物均为xmol，则2+x=3mol，所以x=1mol，转化为CO为1mol，则开始时CO为0mol、CO2为1mol、H2为1mol；
⑤开始时CO为mmol，H2O为gmol，设CO2和H2为ymol，则转化为CO为ymol，H2O为ymol，则
| y+m |
| y+g |
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
所以CO的起始量总共为
| 1 |
| 2 |
| a |
| 2 |
则：
| 起始状态物质的量/mol | 平衡时CO2的物质的量/mol | |||||||||
| CO（g） | H2O（g） | CO2（g） | H2（g） | ||||||||
| ① | 1 | 3 | 0 | 0 | amol | ||||||
| ② | 2 | 6 | 0 | 0 | 2a | ||||||
| ③ | 0.5 | 1.5 | 0 | 0 | 0.5a | ||||||
| ④ | 0 | 2 | 1 | 1 | amol | ||||||
| ⑤ | m | g（g＞3m） |
|
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| ||||||
| 起始状态物质的量/mol | 平衡时CO2的物质的量/mol | |||||||||
| CO（g） | H2O（g） | CO2（g） | H2（g） | ||||||||
| ① | 1 | 3 | 0 | 0 | amol | ||||||
| ② | 2 | 6 | 0 | 0 | 2a | ||||||
| ③ | 0.5 | 1.5 | 0 | 0 | 0.5a | ||||||
| ④ | 0 | 2 | 1 | 1 | amol | ||||||
| ⑤ | m | g（g＞3m） |
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点评：本题考查了化学平衡的计算，侧重于等效平衡原理的应用，题目难度中等，充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力．
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