Question

合成氨的原料气H₂可通过反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂ （g）+H₂（g） 获取．
（1）T℃时，向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08mol?L^-1，则平衡时CO的转化率为

 

，该温度下反应的平衡常数K值为

 

．
（2）保持温度仍为T℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入固定容器中进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是

 

（填序号）．
a．容器内压强不随时间改变     
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO₂的同时消耗a mol H₂
d．混合气中n （CO）：n （H₂O）：n （CO₂）：n （H₂）=1：16：6：6．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡状态的判断

专题：

分析：（1）依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到；
（2）根据化学平衡状态，反应的正逆反应速率相同，各成分含量保持不变分析；

解答： 解：（1）依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，℃时，向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08mol?L^-1，
                 CO（g）+H₂O（g）═CO₂ （g）+H₂（g）
起始量（mol/L）   0.2     0.2       0         0
变化量（mol/L）  0.12     0.12      0.12      0.12
平衡量（mol/L）  0.08     0.08      0.12       0.12
平衡时CO的转化率=

0.12mol/L

0.2mol/L

×100%=60%
则该温度下反应的平衡常数K=

0.12×0.12

0.08×0.08

=2.25
故答案为：60%；2.25；
（2）化学平衡状态，反应的正逆反应速率相同，各成分含量保持不变分析选项，CO（g）+H₂O（g）═CO₂ （g）+H₂（g），反应是气体体积不变反应；
a．反应过程中和平衡状态下压强相同，容器内压强不随时间改变，不能说明反应达到平衡状态，故a不符合；
b．混合气体质量守恒，反应前后气体体积不变，反应过程中和平衡状态下，混合气体的密度不随时间改变，不能说明反应达到平衡状态，故b不符合；
c．单位时间内生成amolCO₂的同时消耗amolH₂，说明二氧化碳或氢气的正逆反应速率相同，说明反应达到平衡状态，故c符合；
d．混合气中n（CO）：n（H₂O）：n（CO₂）：n（H₂）=1：16：6：6，依据反应前后气体物质的量相同，可以利用物质的量代替浓度计算浓度商和平衡常数比较，
Q=

6×6

1×16

=2.25=K，说明反应达到平衡状态，故d符合；
故答案为：cd．

点评：本题考查了化学平衡影响因素，平衡标志分析，平衡常数的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．