例1．已知在800K时.反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2=2mol/L.c(H2O)=3mol/L.反应达到平衡时.CO转化成CO2的转化率为60%.若将H2O的起始浓度加大为6mol/L.试求CO转化为CO2的转化率. 解析:本题考查平衡常数表达式.有关计算及应用. 先由第一次平衡时CO的转化率可求平衡时各物质的浓度:c(CO)=0.8mol/L.c(H2O) 例2. 现有反应:CO(气) + H2O(气)CO2(气) + H2(气)放热反应,在850℃时.K＝1. (1)若升高温度到950℃时.达到平衡时K l (填“大于 .“小于 .或“等于 ) (2)850℃时.若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO.3.0molH2O.1.0molCO2和xmolH2.则:当x＝5.0时.上述反应向 (填“正反应 或“逆反应 )方向进行.若要使上述反应开始时向正反应方向进行.则x应满足的条件是 . 解析:化学平衡常数不随浓度或压强的改变而改变.只随温度的改变而改变. (1)对于CO(气) + H2O(气)CO2(气) + H2(气).正反应为放热反应.升高温度平衡逆向移动.生成物的浓度减小.反应物的浓度增大.根据平衡常数的计算公式可知.K变小.即小于1. (2) 在一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO.3.0molH2O.1.0molCO2和xmolH2.当x＝5.0时.则有:K＝5×1/3×1＞1.此时生成的浓度偏大.而在同一温度下平衡常数保持不变.则必然随着反应的进行.生成物的浓度降低.平衡逆向移动. 若要使平衡正向移动.则有:K＝x×1/3×1＜1.即x＜3时.可使平衡正向移动. 测得吸入肺部的空气中CO和O2的浓度分别为10-6mol·L-1和10-2mol·L-1.并已知37℃时上述反应的平衡常数K＝220.那么.此时Hb•CO的浓度是Hb·O2的浓度的多少倍? 解析:根据平衡常数的概念和计算公式: 生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数.可得: 又因为:肺部的空气CO和O2的浓度分别为10-6mol·L-1和10-2mol·L-1.则: 则有:＝2.2% 答案:Hb•CO的浓度是Hb·O2的浓度的0.022倍 例4. 在合成氨过程中.进入合成塔的氮气和氢气的体积比为1:3.压强为160atm.从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数为25%.求: (1)从合成塔出来的气体中氮气和氢气的体积比是多少? (2)从合成塔出来的气体的压强是多少? 解析:同温同压下.任何气体的体积比等于物质的量之比.则根据平衡常数的计算公式: 从合成塔出来的气体的压强是128atm. 例5. 在一定温度下.将100mL氢气和氮气的混合气体充入密闭容器中进行反应.达到平衡时维持温度不变.测得混合气体的密度是反应前的1.25倍.平均分子量为15.5.则达到平衡时氮气的转化率为多少? 解析:在同温同压下.反应前后的气体的总质量保持不变.则混合气体的密度与体积成反比.设混合气体中氮气的体积为a.则氢气的体积为:100-a.则有: N2 + 3H2 2NH3 起始(L) a 100-a 0 转化(L) x 3x 2x 平衡(L) a-x 100-a-3x 2x 则有:ρ前/ρ后＝V前/V后,100/＝1.25.x＝10mL. 又同温同压下.气体的体积比等于物质的量之比.则有: 混合气体的相对分子质量等于混合气体的总质量与混合气体的总物质的量之比.则有:混合气体的总质量＝28a+2. 则有:［28a+2］/100-2x＝15.5.可得: a＝40 mL 则:氮气的转化率为:10/40＝25% 答案:氮气的转化率为25% [专题测试]1.在某温度下.可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为K.下列说法正确的是 A. K越大.达到平衡时.反应进行的程度越大 B. K越小.达到平衡时.反应物的转化率增大 C. K随反应物浓度的改变而改变 D. K随温度的改变而改变 【
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