Question

在温度为830 K时，下列可逆反应及平衡具有某些特殊性：CO(g)+H₂O(g) H₂(g)+CO₂(g)  若起始浓度c(CO₂)=2 mol·L^-1、c(H₂O)=3 mol·L^-1，反应达到平衡时，CO的转化率为60%。如果将H₂O的起始浓度加大到6 mol·L^-1，则CO的转化率为75%。

填写以下空白：

设830 K时，起始浓度c(CO)=a mol·L^-1、c(H₂O)=b mol·L^-1，

反应达到平衡时c(H₂)为c mol·L^-1。

（1）当b不变、a减小，重新达到平衡时，CO的转化率________，H₂O的转化率________（填“升高”“降低”“不变”）；

（2）当a=4，c=1.5时，b=________;

(3)当a=b时，=________;

(4)用以表示a、b、c之间关系的代数式是______________。

Answer 1

解析：由题意：

                   CO(g)+ H₂O(g) H₂(g)+ CO₂(g)

起始：           2            3

转化：           1.2          1.2                 1.2          1.2

起始：           2           6

转化：           1.5        1.5                 1.5          1.5

分析830 K时反应：

因为α(CO)=60%，

所以α(H₂O)=×100%=40%。

因为α(CO)=75%，

所以α(H₂O)=25%。

由此推导该反应的规律，增加H₂O的浓度，提高CO的转化率，并且α(CO)+α(H₂O)=100%=1。

当a=4,c=1.5时，则

                 CO（g）+H₂O(g)CO₂(g)+ H₂(g)

起始：           a=4         b

转化：           1.5          1.5                      c=1.5

所以α(CO)=×100%=37.5%，

则α(H₂O)=1-37.5%=62.5%=

所以b=2.4。

当a=b时，则：

             CO(g)+ H₂O(g)CO₂(g)+ H₂(g)

起始：   a            b

转化：    x             x                    x             x

平衡：    a-x          b-x                 c             c

所以有：α(CO₂)=   α(CO)=    α(H₂O)=

α(H₂)=，

因为α(CO)+α(H₂O)=1，

则+=1，c=。

答案：（1）升高  降低

（2）2.4

(3)

(4)+=1