Question

在密閉容器中，將1.0molCO與1.0molH₂O混合加熱到800℃，發(fā)生下列反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），一段時(shí)間后該反應(yīng)達(dá)到平衡，測得CO的物質(zhì)的量為0.5mol．求：
（1）達(dá)到平衡時(shí)CO₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)；
（2）達(dá)到平衡后向該平衡體系中通入1.0mol水蒸氣，達(dá)到新的平衡狀態(tài)時(shí)，求水蒸氣的物質(zhì)的量和CO₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：令容器體積為1L，根據(jù)反應(yīng)的方程式H₂O （g）+CO （g）?H₂（g）+CO₂ （g），分別計(jì)算起始、轉(zhuǎn)化以及平衡時(shí)的濃度，首先可計(jì)算出800℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)以及CO₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，再根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算新平衡下水蒸氣的物質(zhì)的量和CO₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)．

解答： 解：（1）令容器體積為1L，
　　　　　　　　　　　H₂O （g）+CO （g）?H₂（g）+CO₂ （g）
起始（mol?L ^-1）：1     　   1     　　　　　   0  　   0
變化（mol?L ^-1）：0.5    　　 0.5       　　　  0.5 　   0.5
平衡（mol?L ^-1）：0.5    　　 0.5        　　　 0.5  　  0.5
則平衡時(shí)CO₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=

0.5

1+1

×100%=25%；
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

0.5×0.5

0.5×0.5

=1，
答：達(dá)到平衡時(shí)CO₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為25%，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為1；
（2）如果繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0mol的H₂O（g），設(shè)從起始到平衡CO的濃度變化為xmol?L ^-1，
      　　　　　　　 H₂O （g）+CO（g）?H₂（g）+CO₂ （g）
起始（mol?L ^-1）：2        1       　　　　   0      0
變化（mol?L ^-1）：x         x      　　　     x      x
平衡（mol?L ^-1）：（2-x）    （1-x） 　　　　   x      x
k=

x2

(2-x)(1-x)

=1，解得x=

2

3

，
所以平衡時(shí)水蒸氣的物質(zhì)的量為2-

2

3

=1.33mol，CO₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

2 3

3

×100%=22.22%，
答：水蒸氣的物質(zhì)的量為1.33mol，CO₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為22.22%．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，本題注意根據(jù)物質(zhì)的量濃度的變化利用三段式法解答．