Question

16．在一体积为10L的密闭容器中，通入一定量的CO和H₂O，在850℃时发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0．
CO和H₂O浓度变化如图：
（1）850℃时，平衡常数K=1．
（2）850℃时，若向该容器中充入1.0mol CO、3.0mol H₂O，则CO的平衡转化率为75%．

Answer 1

分析 （1）由图可知，平衡时c（CO）=0.08mol/Lc，（H₂O）=0.18mol/L，则平衡时c（CO₂）=c（H₂）=△c（H₂O）=0.3mol/L-0.18mol/L=0.12mol/L，代入平衡常数K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$计算；
（2）设CO的转化率为x，则转化率的CO为x mol，则：
            CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1      3        0      0
变化量（mol）：x       x         x      x
平衡量（mol）：1-x     3-x       x      x
反应气体气体体积不变，用物质的量代替浓度代入平衡常数列方程计算解答．

解答 解：（1）由图可知，平衡时c（CO）=0.08mol/Lc，（H₂O）=0.18mol/L，则平衡时c（CO₂）=c（H₂）=△c（H₂O）=0.3mol/L-0.18mol/L=0.12mol/L，则平衡常数K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.12×0.12}{0.08×0.18}$=1，
故答案为：1；
（2）设CO的转化率为x，则转化率的CO为x mol，则：
             CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1      3        0       0
变化量（mol）：x       x        x       x
平衡量（mol）：1-x     3-x      x       x
反应气体气体体积不变，用物质的量代替浓度计算平衡常数，则K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{x×x}{（1-x）×（3-x）}$=1，解得x=75%，
故答案为：75%．

点评 本题考查化学平衡计算，涉及平衡常数计算及应用，难度中等，注意化学平衡常数的用途：1、判断反应进行的程度，2、判断反应的热效应，3、判断反应进行的方向，4、计算转化率等．