Question

7．将2molH₂O和2molCO置于1L容器中，加热至高温，发生如下可逆反应：
2H₂O（g）?2H₂（g）+O₂（g），2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g）．
（1）当上述系统达到平衡时，欲求混合气体的平衡组成，至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是H₂O和H₂，或CO和CO₂（填分子式）．
（2）若平衡时O₂和CO₂的物质的量分别为amol和bmol，则平衡时H₂O的物质的量为（2-2a-b）mol （用含a、b的代数式表示）

Answer 1

分析 （1）两个反应靠O₂联系起来，只要知道O₂和另外任意一种气体的平衡浓度，均可求出混合气体的平衡组成；
（2）由方程式 2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g），计算平衡时反应消耗的n（O₂），进而计算反应2H₂O（g）?2H₂（g）+O₂（g）中生成O₂、消耗的水的物质的量，所以n（H₂O）_平=n（H₂O）_起始-n（H₂O）_消耗．

解答 解：（1）由两个方程式可知，两个反应靠O₂联系起来，只要知道O₂和另外任意一种气体的平衡浓度，均可求出混合气体的平衡组成，当知道H₂O和H₂或CO和CO₂的平衡浓度时，由于两个方程式无法通过O₂建立反应量的关系，所以无法求其混合气体的平衡组成，因而不能是这两组，故答案为：H₂O，H₂；CO，CO₂；
（2）因n（CO₂）_平=bmol，由方程式 2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g），可知平衡时反应消耗的O₂为$\frac{b}{2}$mol，则反应2H₂O（g）?2H₂（g）+O₂（g）中生成O₂的物质的量为（a+$\frac{b}{2}$）mol，消耗的水为2×（a+$\frac{b}{2}$）mol=（2a+b）mol，所以n（H₂O）_平=2mol-（2a+b）mol=（2-2a-b）mol，
故答案为：（2-2a-b）mol．

点评 本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，（1）为易错点，注意分析两个方程式的特点．