Question

将2molH₂O和2molCO置于1L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：
2H₂O（g） 

2H₂（g）+O₂（g）     2CO（g）+O₂（g） 

2CO₂（g）
（1）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是______和______或______和______．（填化学式）
（2）若平衡时，O₂和CO₂的物质的量分别为：n（O₂）_平=amol，n（CO₂）_平=bmol．试求n（H₂O）_平=______．（用含a、b的代数式表示）．

Answer 1

（1）由两个方程式可知，两个反应靠O₂联系起来，只要知道O₂和另外任意一种气体的平衡浓度，均可求出混合气体的平衡组成，当知道H₂O和H₂或CO和CO₂的平衡浓度时，由于两个方程式无法通过O₂建立反应量的关系，所以无法求其混合气体的平衡组成，因而不能是这两组，故答案为：H₂O，H₂；CO，CO₂；
（2）因n（CO₂）_平=bmol，由方程式 2CO（g）+O₂（g） 

2CO₂（g）可知平衡时反应的O₂为

b

2

mol，
则反应2H₂O（g） 

2H₂（g）+O₂（g）中生成O₂的物质的量为（a+

b

2

）mol，
消耗的水为2×（a+

b

2

）mol=（2a+b）mol，
所以n（H₂O）_平=2mol-（2a+b）mol=（2-2a-b）mol，
故答案为：（2-2a-b）mol．