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

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据化学反应进行到某个状态时的浓度熵和化学平衡常数之间的大小关系来回答；
（2）温度不变时，K不变为1，根据三段式计算平衡时CO的浓度，再计算物质的转化率．

解答： 解：（1）当CO转化率为25%时，
         CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始浓度：2      2         0       0
变化浓度：0.5   0.5      0.5      0.5
末态浓度：1.5   1.5      0.5      0.5
此时浓度熵Qc=

0.5×0.5

1.5×1.5

=

1

9

＜1，所以不是平衡状态，化学反应会向正向进行．
答：不是平衡状态，会向正方向进行；
（2）当CO的起始浓度仍为2mol?L^-1，H₂O（g）的起始浓度为6mol?L^-1，设平衡时CO的转化的浓度为xmol?L^-1，
         CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始浓度：2       6        0        0
变化浓度：x       x        x        x
末态浓度：2-x    6-x       x        x
则

x2

(2-x)(6-x)

=1，解得x=1.5，所以CO的转化率为

1.5

2

×100%=75%，
答：平衡时CO的转化率为75%．

点评：本题考查了化学平衡的计算、化学平衡常数以及转化率的计算知识，把握三段式的计算方法的应用是关键，题目难度中等，侧重于计算能力的考查．