Question

在557℃时密闭容器中进行反应：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）．若CO起始浓度为2mol/L，水蒸气的起始浓度为3mol/L，达到平衡后，测得CO₂的浓度为1.2mol/L．
（1）求在该温度下反应的平衡常数K及此状态下CO的平衡转化率．
（2）当起始投料C₀（CO）=2mol/L，C₀（H₂O）=2mol/L时CO的平衡转化率．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度，
（1）将平衡浓度代入平衡常数表达式k=

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

计算；根据转化率=

浓度变化量

起始浓度

×100%计算；
（2）根据温度不变平衡常数不变，根据平衡常数计算平衡时的浓度再求得转化率．

解答： 解：（1）CO起始浓度为2mol?L^-1，水蒸气的起始浓度为3mol?L^-1，达到平衡后，CO₂平衡浓度为1.2mol?L^-1，则：
           　 CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）
开始（mol/L）：2      3       　　　　　　 0   　    0
变化（mol/L）：1.2    1.2     　　　　　　 1.2     1.2
平衡（mol/L）：0.8    1.8     　　　　　　 1.2     1.2
CO的转化率=

1.2mol/L

2mol/L

×100%=60%，
该温度下平衡常数k=

1.2×1.2

0.8×1.8

=1，
答：该温度下，该反应的平衡常数为1，CO转化率为60%；
（2）设CO转化的浓度为x
     　　　　　　 CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）
开始（mol/L）：2        2     　　　　 　  0   　    0
变化（mol/L）：x       x   　　　  　　　  x        x
平衡（mol/L）：2-x     2-x 　  　　　　　    x        x
由于温度不变化学平衡常数不变，则有K=

x2

(2-x)2

=1，解得x=1，故CO转化率为

x

2

×100%=50%，
答：CO的平衡转化率为50%．

点评：本题考查化学平衡的有关计算、平衡常数计算，比较基础，注意三段式解题法的利用．