Question

4．已知反应FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g） 的K=0.5（温度为1000℃）．若起始浓度c（CO）=0.05mol/L，c（CO₂）=0.01mol/L，请回答：
（1）判断化学反应进行的方向并计算反应物、生成物的平衡浓度．
（2）CO的转化率是多少？

Answer 1

分析 （1）依据浓度商计算和平衡常数比较分析反应进行的方向，注意固体不写入平衡常数和浓度商的计算式子，根据化学三段式列式计算平衡浓度；
（2）依据（1）的计算，结合转化率是消耗量除以起始量计算CO的转化率．

解答 解：（1）FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）的K=0.5（1273K）．若起始浓度c（CO）=0.05mol/L，c（CO₂）=0.01mol•L^-1，浓度商Q=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$═$\frac{0.01mol/L}{0.05mol/L}$=0.2＜0.5，说明反应向正向反应进行；依据化学平衡三段式列式计算，设消耗一氧化碳浓度为x，
            FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）
起始量（mol/L）       0.05           0.01
变化量（mol/L）       x                x
平衡量（mol/L）      0.05-x          0.01+x
则：K=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$=$\frac{0.01+x}{0.05-x}$=0.5，
解得：x=0.01mol/L，
平衡后各物质的浓度c（CO₂）=0.01mol/L+0.01mol/L=0.02mol/L，c（CO）=0.05mol/L-0.01mol/L=0.04mol/L，
答：化学反应向正反应方向进行，一氧化碳浓度为0.04mol/L，二氧化碳浓度为0.02mol/L；
（2）一氧化碳的转化率=$\frac{0.01mol/L}{0.05mol/L}$×100%=20%，
答：平衡后一氧化碳的转化率为20%．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，明确化学平衡及其影响为解答关键，注意掌握三段式在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．