Question

1．現有一定溫度下的2L密閉容器中存在如下反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），已知CO和H₂O的起始濃度均為2mol•L^-1，2min 后CO還剩余2.8mol．求：
（1）2min內的平均反應速率，以v（CO）表示．
（2）經測定該反應在該溫度下的平衡常數K=1，達到平衡后，CO的轉化率為多少？
（3）當CO的起始濃度仍為2mol/L，H₂O的起始濃度為6mol/L時，達平衡時CO的轉化率為多少？

Answer 1

分析 （1）2min 后CO還剩余2.8mol，則CO濃度減小量為2mol/L-$\frac{2.8mol}{2L}$=0.6mol/L，再根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（CO）；
（2）設平衡時CO的轉化率為x，表示出平衡時各組分濃度，利用平衡常數列方程計算解答；
（3）設平衡時CO的轉化率為a，表示出平衡時各組分濃度，利用平衡常數列方程計算解答．

解答 解：（1）2min 后CO還剩余2.8mol，則CO濃度減小量為2mol/L-$\frac{2.8mol}{2L}$=0.6mol/L，則v（CO）=$\frac{0.6mol/L}{2min}$=0.3mol/（L．min），
答：2min內CO的平均反應速率為0.3mol/（L．min）．
（2）設平衡時CO的轉化率為x，則：
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始濃度（mol/L）：2     2        0        0
變化濃度（mol/L）：2x    2x       2x       2x
平衡濃度（mol/L）：2-2x  2-2x     2x       2x
所以$\frac{2x×2x}{（2-2x）×（2-2x）}$=1，解得x=50%，
答：平衡時CO的轉化率為50%；
（3）設平衡時CO的轉化率為a，則：
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始濃度（mol/L）：2     6        0        0
變化濃度（mol/L）：2a    2a       2a       2a
平衡濃度（mol/L）：2-2a  6-2a     2a       2a
所以$\frac{2a×2a}{（2-2a）×（6-2a）}$=1，解得a=75%，
答：平衡時CO的轉化率為75%．

點評 本題考查化學平衡計算，涉及平衡常數有關計算，注意理解掌握平衡常數的應用，理解掌握三段式在化學平衡計算中應用．