Question

20．已知化學反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）在500℃下將CO和H₂O各0.2mol的氣態(tài)化合物充入2L的密閉容器中進行反應(yīng)，達到平衡后，測得c（CO）═0.025mol•L^-1，試回答下列問題
（1）求該反應(yīng)在500℃下的平衡常數(shù)？
（2）如反應(yīng)開始時C（H₂O）=C（CO）=0.020mol•L^-1求CO的轉(zhuǎn)化率．

Answer 1

分析 在500℃下將CO和H₂O各0.2mol的氣態(tài)化合物充入2L的密閉容器中進行反應(yīng)，達到平衡后，測得c（CO）═0.025mol•L^-1，則平衡時CO為2L×0.025mol/L=0.05mol，則：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：0.2     0.2     0       0
變化量（mol）：0.15    0.15    0.15    0.15
平衡量（mol）：0.05    0.05    0.15    0.15
（1）反應(yīng)前后氣體體積不變，用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$計算；
（2）與原平衡相比，等效為降低壓強，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動，平衡時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等．

解答 解：在500℃下將CO和H₂O各0.2mol的氣態(tài)化合物充入2L的密閉容器中進行反應(yīng)，達到平衡后，測得c（CO）═0.025mol•L^-1，則平衡時CO為2L×0.025mol/L=0.05mol，則：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：0.2   0.2       0       0
變化量（mol）：0.15  0.15      0.15    0.15
平衡量（mol）：0.05  0.05      0.15    0.15
（1）反應(yīng)前后氣體體積不變，可以用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù)，故平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=9，
答：該反應(yīng)在500℃下的平衡常數(shù)為9．
（2）與原平衡相比，等效為降低壓強，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動，平衡時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等，故CO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.15mol}{0.2mol}$×100%=75%，
答：CO的轉(zhuǎn)化率為75%．

點評 本題考查化學平衡計算，注意三段式解題法在化學平衡計算中應(yīng)用，（2）中注意利用等效平衡進行解答，也可以利用平衡常數(shù)進行計算．