Question

有下列二个反应：①Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g），平衡常数为K₁；
②Fe（s）+H₂O（g）═FeO（s）+H₂（g），平衡常数为K₂．测得在不同温度下，K₁、K₂值如下：

温度/℃	K1	K2
500	1.00	3.15
700	1.50	2.25
900	2.50	1.50

（1）若500℃时进行反应①，CO₂起始浓度为2mol/L，CO₂的转化率为

50%

．
（2）在一个体积为10L的密闭容器中，加入足量的Fe、FeO粉末，然后：
①再充入CO₂和H₂O（g）各1mol，控制一定的温度，以上二个反应同时达到平衡．在

900

℃

c(CO)

c(H2)

的值最大．
②再充入CO₂2mol和H₂ 4mol，控制在900℃，以上二个反应达到平衡后，计算平衡时氢气的体积分数

40%

．

Answer 1

分析：（1）令CO₂的浓度变化量为cmol/L，由方程式可知CO的浓度为cmo/L，根据平衡常数列方程计算c，再根据二氧化碳转化率=

二氧化碳浓度变化量

二氧化碳起始浓度

×100%计算；
（2）①、使

c(CO)

c(H2)

的值最大，应使反应①的进行程度最大，反应②的进行程度最小，结合表中数据判断；
②、反应前后气体的总体积不变，故平衡后混合气体总的物质的量为6mol，令参加反应的氢气的物质的量为xmol，利用三段式用x表示反应②平衡时各组分的物质的量，代入平衡常数表达式列方程计算，据此解答．

解答：解：（1）令CO₂的浓度变化量为cmol/L，由方程式可知CO的浓度为cmo/L，则：

c

2-c

=1，解得c=1，故二氧化碳的转化率=

1mol/L

2mol/L

×100%=50%，
故答案为：50%；
（2）①、由表中数据可知，900℃时反应①的平衡常数最大、反应②的平衡常数最小，故900℃时反应①的进行程度最大，反应②的进行程度最小，即900℃时

c(CO)

c(H2)

的值最大，
故答案为：900；
②、反应前后气体的总体积不变，故平衡后混合气体总的物质的量为6mol，令参加反应的氢气的物质的量为xmol，则：
          Fe（s）+H₂O（g）═FeO（s）+H₂（g），
开始（mol）：0                4
变化（mol）：x                x
平衡（mol）：x                4-x
反应前后气体体积不变，则

4-x

x

=1.5，解得x=1.6，
故平衡后氢气的体积分数=

4mol-1.6mol

6．mol

×100%=40%，
故答案为：40%．

点评：本题考查根据化学平衡常数进行的有关计算，难度不大，注意化学平衡常数意义与用途．