Question

在密闭容器中，将1.0molCO与1.0molH₂O混合加热到800°C，发生下列反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.5mol．求：
（1）达到平衡时CO₂的物质的量分数为

 

，该反应的化学平衡常数为

 

；
（2）向该平衡体系中通入1.0mol水蒸气，达到新的平衡状态时，水蒸气的物质的量为

 

，CO的转化率为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：令容器体积为1L，根据反应的方程式H₂O （g）+CO （g）?H₂（g）+CO₂ （g），分别计算起始、转化以及平衡时的浓度，首先可计算出800℃时该反应的平衡常数以及CO₂的物质的量分数，再根据平衡常数计算新平衡下水蒸气的物质的量和CO₂的物质的量分数．

解答： 解：（1）令容器体积为1L，
　　　　　　　　　　　H₂O （g）+CO （g）?H₂（g）+CO₂ （g）
起始（mol?L ^-1）：1     　   1     　　　　　   0  　   0
变化（mol?L ^-1）：0.5    　　 0.5       　　　  0.5 　   0.5
平衡（mol?L ^-1）：0.5    　　 0.5        　　　 0.5  　  0.5
则平衡时CO₂的物质的量分数=

0.5

1+1

×100%=25%；
该反应的化学平衡常数K=

0.5×0.5

0.5×0.5

=1，
故答案为：25%；1；
（2）如果继续向该平衡体系中通入1.0mol的H₂O（g），设从起始到平衡CO的浓度变化为xmol?L ^-1，
      　　　　　　　 H₂O （g）+CO（g）?H₂（g）+CO₂ （g）
起始（mol?L ^-1）：2        1       　　　　   0      0
变化（mol?L ^-1）：x         x      　　　     x      x
平衡（mol?L ^-1）：（2-x）    （1-x） 　　　　   x      x
k=

x 2

(2-x)(1-x)

=1，解得x=

2

3

，
所以平衡时水蒸气的物质的量为2-

2

3

=1.33mol，CO₂的物质的量分数为

2 3

3

×100%=22.22%，
故答案为：1.33mol；22.22%．

点评：本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，本题注意根据物质的量浓度的变化利用三段式法解答．