Question

有下列二個(gè)反應(yīng)：①Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g），平衡常數(shù)為K₁；
②Fe（s）+H₂O（g）═FeO（s）+H₂（g），平衡常數(shù)為K₂．測(cè)得在不同溫度下，K₁、K₂值如下：

溫度/℃	K1	K2
500	1.00	3.15
700	1.50	2.25
900	2.50	1.50

（1）若500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，CO₂起始濃度為2mol/L，CO₂的轉(zhuǎn)化率為

50%

．
（2）在一個(gè)體積為10L的密閉容器中，加入足量的Fe、FeO粉末，然后：
①再充入CO₂和H₂O（g）各1mol，控制一定的溫度，以上二個(gè)反應(yīng)同時(shí)達(dá)到平衡．在

900

℃

c(CO)

c(H2)

的值最大．
②再充入CO₂2mol和H₂ 4mol，控制在900℃，以上二個(gè)反應(yīng)達(dá)到平衡后，計(jì)算平衡時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)

40%

．

Answer 1

分析：（1）令CO₂的濃度變化量為cmol/L，由方程式可知CO的濃度為cmo/L，根據(jù)平衡常數(shù)列方程計(jì)算c，再根據(jù)二氧化碳轉(zhuǎn)化率=

二氧化碳濃度變化量

二氧化碳起始濃度

×100%計(jì)算；
（2）①、使

c(CO)

c(H2)

的值最大，應(yīng)使反應(yīng)①的進(jìn)行程度最大，反應(yīng)②的進(jìn)行程度最小，結(jié)合表中數(shù)據(jù)判斷；
②、反應(yīng)前后氣體的總體積不變，故平衡后混合氣體總的物質(zhì)的量為6mol，令參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為xmol，利用三段式用x表示反應(yīng)②平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，代入平衡常數(shù)表達(dá)式列方程計(jì)算，據(jù)此解答．

解答：解：（1）令CO₂的濃度變化量為cmol/L，由方程式可知CO的濃度為cmo/L，則：

c

2-c

=1，解得c=1，故二氧化碳的轉(zhuǎn)化率=

1mol/L

2mol/L

×100%=50%，
故答案為：50%；
（2）①、由表中數(shù)據(jù)可知，900℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)最大、反應(yīng)②的平衡常數(shù)最小，故900℃時(shí)反應(yīng)①的進(jìn)行程度最大，反應(yīng)②的進(jìn)行程度最小，即900℃時(shí)

c(CO)

c(H2)

的值最大，
故答案為：900；
②、反應(yīng)前后氣體的總體積不變，故平衡后混合氣體總的物質(zhì)的量為6mol，令參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為xmol，則：
          Fe（s）+H₂O（g）═FeO（s）+H₂（g），
開(kāi)始（mol）：0                4
變化（mol）：x                x
平衡（mol）：x                4-x
反應(yīng)前后氣體體積不變，則

4-x

x

=1.5，解得x=1.6，
故平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)=

4mol-1.6mol

6．mol

×100%=40%，
故答案為：40%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行的有關(guān)計(jì)算，難度不大，注意化學(xué)平衡常數(shù)意義與用途．