Question

一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），已知CO（g）和H₂O（g）的起始濃度均為2mol?L^-1，經(jīng)測定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K=1，試判斷：
（1）當(dāng)CO轉(zhuǎn)化率為25%時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡，若未達(dá)到，向哪個(gè)方向進(jìn)行？
（2）當(dāng)CO的起始濃度仍為2mol?L^-1，H₂O（g）的起始濃度為6mol?L^-1，求平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率？

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到某個(gè)狀態(tài)時(shí)的濃度熵和化學(xué)平衡常數(shù)之間的大小關(guān)系來回答；
（2）溫度不變時(shí)，K不變?yōu)?，根據(jù)三段式計(jì)算平衡時(shí)CO的濃度，再計(jì)算物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）當(dāng)CO轉(zhuǎn)化率為25%時(shí)，
         CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始濃度：2      2         0       0
變化濃度：0.5   0.5      0.5      0.5
末態(tài)濃度：1.5   1.5      0.5      0.5
此時(shí)濃度熵Qc=

0.5×0.5

1.5×1.5

=

1

9

＜1，所以不是平衡狀態(tài)，化學(xué)反應(yīng)會向正向進(jìn)行．
答：不是平衡狀態(tài)，會向正方向進(jìn)行；
（2）當(dāng)CO的起始濃度仍為2mol?L^-1，H₂O（g）的起始濃度為6mol?L^-1，設(shè)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化的濃度為xmol?L^-1，
         CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始濃度：2       6        0        0
變化濃度：x       x        x        x
末態(tài)濃度：2-x    6-x       x        x
則

x2

(2-x)(6-x)

=1，解得x=1.5，所以CO的轉(zhuǎn)化率為

1.5

2

×100%=75%，
答：平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為75%．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)以及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算知識，把握三段式的計(jì)算方法的應(yīng)用是關(guān)鍵，題目難度中等，側(cè)重于計(jì)算能力的考查．