Question

1．已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g） 在427℃時(shí)，當(dāng)一氧化碳和水蒸氣的起始濃度都為0.01mol/L時(shí)，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%．
（1）該反應(yīng)在427℃時(shí)的平衡常數(shù)K=1．
（2）溫度不變時(shí)，若起始時(shí)一氧化碳濃度仍為0.01mol/L，水蒸氣的起始濃度為0.02mol/L，此時(shí)一氧化碳的轉(zhuǎn)化率為66.7%（用百分?jǐn)?shù)表示，百分?jǐn)?shù)中保留一位小數(shù)）．
（3）在保持溫度和壓強(qiáng)不變時(shí)向平衡體系中充入氬氣，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率不變；（填“增大”“減小”“不變”．）
在保持溫度和容器體積不變時(shí)向平衡體系中充入氬氣，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率不變（填“增大”“減小”“不變”．）

Answer 1

分析 （1）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g） 
起始物質(zhì)的量濃度（mol/L）     0.01                        0.01             0                   0
變化物質(zhì)的量濃度（mol/L）    0.01×50%=0.005      0.005            0.005             0.005
平衡物質(zhì)的量濃度（mol/L）    0.005                       0.005            0.005             0.005
根據(jù)平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$進(jìn)行計(jì)算；
（2）若起始時(shí)一氧化碳濃度仍為0.01mol/L，水蒸氣的起始濃度為0.02mol/L，設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為α，計(jì)算平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡常數(shù)求算α；
（3）根據(jù)壓強(qiáng)的改變引進(jìn)濃度變化，改變速率，改變平衡的移動(dòng)，判斷恒溫恒容和恒溫恒壓條件下，通入氬氣對(duì)平衡的影響．

解答 解：（1）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g） 
起始物質(zhì)的量濃度（mol/L）     0.01                        0.01             0                   0
變化物質(zhì)的量濃度（mol/L）    0.01×50%=0.005      0.005            0.005             0.005
平衡物質(zhì)的量濃度（mol/L）    0.005                       0.005            0.005             0.005
根據(jù)平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.005×0.005}{0.005×0.005}$=1，故答案為：1；
（2）若起始時(shí)一氧化碳濃度仍為0.01mol/L，水蒸氣的起始濃度為0.02mol/L，設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為α，
                                                 CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g） 
起始物質(zhì)的量濃度（mol/L）     0.01                        0.02             0                   0
變化物質(zhì)的量濃度（mol/L）    0.01α                       0.01α           0.01α            0.01α
平衡物質(zhì)的量濃度（mol/L）    0.01-0.01α               0.02-0.01α    0.01α            00.01α
根據(jù)平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.01α×0.01α}{（0.01-0.01α）×（0.02-0.01α）}$=1，解得：α=$\frac{2}{3}$=66.7%，故答案為：66.7%；
（3）在保持溫度和壓強(qiáng)不變時(shí)向平衡體系中充入氬氣，容器體積增大，反應(yīng)物和生成物的濃度均同等程度減小，速率減小，但因反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量變化為0，平衡不移動(dòng)，則一氧化碳的轉(zhuǎn)化率不變；在保持溫度和容器體積不變時(shí)向平衡體系中充入氬氣，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)物和生成物的濃度沒(méi)有改變，速率不變，平衡不移動(dòng)，則一氧化碳的轉(zhuǎn)化率不變；故答案為：不變；不變．

點(diǎn)評(píng) 考查化學(xué)平衡的計(jì)算及平衡的影響因素，涉及平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，屬基礎(chǔ)性考查，難度中等，難點(diǎn)為通入不參加反應(yīng)的氬氣在恒溫恒容和恒溫恒壓條件下對(duì)平衡狀態(tài)的影響判斷．