Question

5．已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）
在427℃时的平衡常数是9．如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率和一氧化碳的平衡浓度（要求计算过程）

Answer 1

分析 依据化学平衡的三段式列式计算，平衡状态下的物质转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%，运用平衡常数的概念列式得到．

解答 解：设一氧化碳的消耗浓度为X，则
                   CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）
起始量（mol/L）    0.01     0.01     0        0 
变化量（mol/L）    X         X       X        X
平衡量（mol/L） 0.01-X    0.01-X      X        X
平衡常数K=$\frac{c（H{\;}_{2}）•c（CO{\;}_{2}）}{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}$=$\frac{X{\;}^{2}}{（0.01-X）{\;}^{2}}$=9
解得：X=0.0075mol/L；
一氧化碳转化率=$\frac{0.0075mol/L}{0.01mol/L}$×100%=75%，一氧化碳的平衡浓度为0.01-0.0075=0.0025mol/L；
答：一氧化碳在此反应条件下的转化率75%，一氧化碳的平衡浓度为0.0025mol/L．

点评 本题考查了化学平衡的三段式计算，平衡常数、转化率的概念计算应用，注意平衡常数的计算是用平衡浓度计算，题目较简单．