Question

1．现有一定温度下的2L密闭容器中存在如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），已知CO和H₂O的起始浓度均为2mol•L^-1，2min 后CO还剩余2.8mol．求：
（1）2min内的平均反应速率，以v（CO）表示．
（2）经测定该反应在该温度下的平衡常数K=1，达到平衡后，CO的转化率为多少？
（3）当CO的起始浓度仍为2mol/L，H₂O的起始浓度为6mol/L时，达平衡时CO的转化率为多少？

Answer 1

分析 （1）2min 后CO还剩余2.8mol，则CO浓度减小量为2mol/L-$\frac{2.8mol}{2L}$=0.6mol/L，再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（CO）；
（2）设平衡时CO的转化率为x，表示出平衡时各组分浓度，利用平衡常数列方程计算解答；
（3）设平衡时CO的转化率为a，表示出平衡时各组分浓度，利用平衡常数列方程计算解答．

解答 解：（1）2min 后CO还剩余2.8mol，则CO浓度减小量为2mol/L-$\frac{2.8mol}{2L}$=0.6mol/L，则v（CO）=$\frac{0.6mol/L}{2min}$=0.3mol/（L．min），
答：2min内CO的平均反应速率为0.3mol/（L．min）．
（2）设平衡时CO的转化率为x，则：
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始浓度（mol/L）：2     2        0        0
变化浓度（mol/L）：2x    2x       2x       2x
平衡浓度（mol/L）：2-2x  2-2x     2x       2x
所以$\frac{2x×2x}{（2-2x）×（2-2x）}$=1，解得x=50%，
答：平衡时CO的转化率为50%；
（3）设平衡时CO的转化率为a，则：
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始浓度（mol/L）：2     6        0        0
变化浓度（mol/L）：2a    2a       2a       2a
平衡浓度（mol/L）：2-2a  6-2a     2a       2a
所以$\frac{2a×2a}{（2-2a）×（6-2a）}$=1，解得a=75%，
答：平衡时CO的转化率为75%．

点评 本题考查化学平衡计算，涉及平衡常数有关计算，注意理解掌握平衡常数的应用，理解掌握三段式在化学平衡计算中应用．