Question

已知可逆反应CO+H₂O（g）?CO₂+H₂，在一定条件下达到平衡状态．
（1）T℃时，若起始时：c（CO）=2mol/L，c（H₂O）=3mol/L，平衡时CO的转化率为60%，此时平衡常数K值为______；水蒸气的转化率为______．
（2）T℃时，若起始时：c（CO）=2mol/L，c（H₂O）=6mol/L，则水蒸气的转化率为______
（3）若T℃时，起始浓度c（CO）=amol/L，c（H₂O）=bmol/L，平衡时H₂的浓度c（H₂）=cmol/L，则a、b、c之间的关系式是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据三段式解题法，求出反应混合物各组分浓度的变化量、平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算平衡常数；
水蒸气转化率=×100%；
（2）温度不变，化学平衡常数不变，根据化学平衡常数求出反应掉的水蒸气的物质的量浓度，再根据转化率公式计算水蒸气的转化率．
（3）温度不变，化学平衡常数不变，利用三段式法结合平衡常数计算a、b、c之间的关系式．
解答：解：（1）平衡时CO的转化率为60%，则CO的浓度变化量=2mol/L×60%=1.2mol/L，则：
            CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：2     3               0      0
变化（mol/L）：1.2   1.2             1.2    1.2
平衡（mol/L）：0.8   1.8             1.2    1.2 
故平衡常数K==1，
水蒸气的转化率==40%；
故答案为：1；40%；
（2）设反应的水蒸气的浓度变化量为xmol/L，则：
            CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：2     3               0      0
变化（mol/L）：x     x               x       x
平衡（mol/L）：2-x   6-x             x       x 
故=1，解得y=1.5，
所以水蒸气的转化率为=25%，
故答案为：25%；
（3）CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：a      b              0      0
变化（mol/L）：c      c              c      c
平衡（mol/L）：a-c    b-c            c      c 
故=1，整理得ab=ac+bc；
故答案为：ab=ac+bc．
点评：本题考查了用三段式法对化学反应进行计算，难度不大，注意化学平衡常数K只与温度有关，与其他物理量无关，注意化学平衡常数的应用．