Question

一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，已知CO（g）和H2O(g)的起始浓度均为2mol·L-1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K=1，试判断：

（1） 当CO转化率为25%时，该反应是否达到平衡，若未达到，向哪个方向进行？

（2）当CO的起始浓度仍为2mol·L-1，H2O(g)的起始浓度为6mol·L-1，求平衡时CO的转化率？

 

Answer 1

（1）反应未达到平衡，向正反应方向进行。

（2）75%

【解析】

试题分析：（1）已知该反应的化学平衡常数，根据CO的转化率为25%，求出该时刻各物质的浓度，然后求出浓度商Q，比较浓度商Q与化学平衡常数K的大小，可判断该反应是否达到平衡。

CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

起始浓度（mol?L?1） 2 2 0 0

转化浓度（mol?L?1）0.5 0.5 0.5 0.5

平衡浓度（mol?L?1）1.5 1.5 0.5 0.5

则Q=0.5×0.5÷（1.5×1.5）=1/9<K，反应未达到平衡，向正反应方向移动。

（2）根据“三段式”和平衡常数进行计算，设达到平衡时，CO转化浓度为y，则

CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

起始浓度（mol/L） 2 6 0 0

转化浓度（mol/L） y y y y

平衡浓度（mol/L） 2-y 6-y y y

，解得y=1.5mol·L-1，α（CO）= 1.5mol·L-1÷2mol?L?1×100%=75%

考点：本题考查化学平衡的有关计算。