Question

（12分）已知可逆反应CO + H₂O (g) CO₂ + H₂，在830K温度下达到平衡。
（1）其化学平衡常数K的表达式为K＝              。
（2）830K时，若起始时：c (CO) ＝ 2 mol/L，c (H₂O) ＝ 3 mol/L，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为______________；K值为______________。
（3）830K，若只将起始时c (H₂O)改为6 mol/L，则水蒸气的转化率为____________。
（4）若830K时，起始浓度c (CO)＝a mol/L，c (H₂O)＝b mol/L，H₂的平衡浓度c (H₂)＝c mol/L，
①a、b、c之间的关系式是____________________________________；
②当a ＝ b时，a＝ ________c。

Answer 1

（1）K＝ （2）α(H₂O) ＝40%    K＝1
（3）α(H₂O) ＝25%  （4）① ，②a ＝ b，则a ＝ 2c

试题分析：（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应的化学方程式可知，该反应的平衡常数表达式K＝。
（2）                CO + H₂O (g) CO₂ + H₂
起始浓度（mol/L）    2     3          0    0
转化浓度（mol/L）    1.2   1.2        1.2  1.2
平衡浓度（mol/L）    0.8   1.8        1.2  1.2
所以平衡时水蒸气的转化率为
平衡常数K＝
（3）                CO + H₂O (g) CO₂ + H₂
起始浓度（mol/L）    2     6          0    0
转化浓度（mol/L）    x     x          x    x
平衡浓度（mol/L） （2－x）（6－x）     x    x
所以K＝
解得x＝1.5mol/L
所以水蒸气的转化率是
（4）①              CO + H₂O (g) CO₂ + H₂
起始浓度（mol/L）    a     b          0    0
转化浓度（mol/L）    c     c          c    c
平衡浓度（mol/L） (a-c)  (b-c)        c    c
所以根据平衡常数的表达式可知
②根据①中关系式可知，当a ＝ b时，a＝2c
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题贴近高考，注重基础和能力的双向考查，有利于培养学生分析问题、解决问题的能力。该题难易适中，学生不难得分。