Question

在一固定容积的密闭容器中，在一定温度下进行下列反应：CO（g）+H₂O?CO₂+H₂（g）   已知加入1molCO和3molH₂O（g），达到平衡时生成amolCO₂．在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，根据下列编号②--⑤的状态填写下列空白：

编号	起始状态物质的量/mol				平衡时CO2的物质的量/mol
	CO（g）	H2O（g）	CO2（g）	H2（g）
①	1	3	0	0	amol
②	2	6	0	0
③	0.5	1.5	0	0
④		2			amol
⑤	m	g（g＞3m）

Answer 1

考点：等效平衡

专题：化学平衡专题

分析：在一固定容积的密闭容器中，在一定温度下进行下列反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），该反应前后气体的物质的量相同，则把生成物的物质的量完全转化为反应物，若反应物的物质的量之比等于第①中反应物的物质的量之比，则为等效平衡，两次平衡时，物质的含量相同，据此分析．

解答： 解：在一固定容积的密闭容器中，在一定温度下进行下列反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），该反应前后气体的物质的量相同，则把生成物的物质的量完全转化为反应物，若反应物的物质的量之比等于第①中反应物的物质的量之比，则为等效平衡，两次平衡时，物质的含量相同；
①中CO（g）、H₂O（g）的起始量分别为1mol、3mol，平衡时CO₂为amol；
②中CO（g）、H₂O（g）的起始量与①比例相同，而且为①中的2倍，则为等效平衡，平衡时n（CO₂）=

amol×2

1

=2amol；
③中CO（g）、H₂O（g）的起始量与①比例相同，而且为①中的

1

2

，则为等效平衡，则n（CO₂）=0.5amol；
④中平衡时n（CO₂）=amol，则平衡时与①完全相同，把生成物转化为反应物时，反应物的总量应该①中相等，
设CO₂（g）和H₂（g）的起始量为xmol，则转化为反应物均为xmol，则2+x=3mol，所以x=1mol，转化为CO为1mol，则开始时CO为0mol、CO₂为1mol、H₂为1mol；
⑤开始时CO为mmol，H₂O为gmol，设CO₂和H₂为ymol，则转化为CO为ymol，H₂O为ymol，则

y+m

y+g

=

1

3

，解得y=

1

2

（g-3m）；
所以CO的起始量总共为

1

2

（g-m）mol，所以平衡时CO₂为

a

2

（g-m）mol；
则：

已知 编号	起始状态物质的量/mol				平衡时CO2的物质的量/mol
	CO（g）	H2O（g）	CO2（g）	H2（g）
①	1	3	0	0	amol
②	2	6	0	0	2a
③	0.5	1.5	0	0	0.5a
④	0	2	1	1	amol
⑤	m	g（g＞3m）	1 2 （g-3m）	1 2 （g-3m）	a 2 （g-m）

故答案为：

已知 编号	起始状态物质的量/mol				平衡时CO2的物质的量/mol
	CO（g）	H2O（g）	CO2（g）	H2（g）
①	1	3	0	0	amol
②	2	6	0	0	2a
③	0.5	1.5	0	0	0.5a
④	0	2	1	1	amol
⑤	m	g（g＞3m）	1 2 （g-3m）	1 2 （g-3m）	a 2 （g-m）

．

点评：本题考查了化学平衡的计算，侧重于等效平衡原理的应用，题目难度中等，充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力．