Question

【題目】

Ⅰ.對(duì)于可逆反應(yīng)CO+H2O(g)CO2+H2，回答下列問題：

(1)830 K時(shí)，若起始時(shí)c(CO)=2 mol·L-1，c(H2O)=3 mol·L-1，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為 _____________;平衡常數(shù)K的值為 _____________。

(2)830 K時(shí)，若只將起始時(shí)c(H2O)改為6 mol·L-1，則水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為_____________ 。

(3)若830 K時(shí)，某時(shí)刻混合體系中各氣體的濃度為c(CO2)=0.4 mol·L-1c(CO)=0.6 mol·L-1c(H2O)=3 mol·L-1，c(H2)=2 mol·L-1請(qǐng)判定該體系中反應(yīng)進(jìn)行的方向：______________ (填“正向進(jìn)行”“逆向進(jìn)行”或“達(dá)到平衡”)。

Ⅱ恒溫恒壓下，在一個(gè)容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+B(g) C(g)

(1)若開始時(shí)放入1mol A和1mol B，達(dá)到平衡后，生成a mol C，這時(shí)A的物質(zhì)的量為 _______ mol。

(2)若開始時(shí)放入3mol A和3mol B，達(dá)到平衡后，生成C的物質(zhì)的量為 _______mol。

(3)若開始時(shí)放入x mol A2mol B和1mol C，達(dá)到平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別為y mol和3a mol，則x= ______，y= _________。

(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C，待再次達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是 _______。

Answer 1

【答案】40% 1 25% 正向進(jìn)行 1-a 3a 2 3-3a

【解析】

Ⅰ.（1）根據(jù)CO的起始濃度和轉(zhuǎn)化率可以計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化濃度，列三段式求出平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，從而計(jì)算水蒸氣的轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù)K；

（2）設(shè)CO的轉(zhuǎn)化濃度為x，列出三段式，根據(jù)一定溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)不變解出x，據(jù)此分析；

（3）計(jì)算此時(shí)反應(yīng)的濃度商，并與平衡常數(shù)進(jìn)行比較判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。

Ⅱ.（1）依據(jù)化學(xué)平衡的三段式列式計(jì)算；
（2）根據(jù)恒溫、恒壓下放入3molA和3molB，與（1）建立等效平衡進(jìn)行分析；
（3）恒溫、恒壓下根據(jù)生成的C為3a mol可知，達(dá)到的平衡與起始量加入3molA、3molB所達(dá)到的平衡是相同的平衡，依據(jù)（2）的分析計(jì)算得到（3）的X、Y的取值；
（4）再加3molC折算成A和B，相當(dāng)于6molA和6molB，由于是恒壓過程，此時(shí)與（1）中的平衡為等效平衡，且是成比例等效，據(jù)此可以解題。

Ⅰ.（1）若起始時(shí)，c(CO)=2 mol·L-1，c(H2O)=3 mol·L-1，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%，列出三段式為： CO+H2O(g)CO2+H2

起始量(mol/L) 2 3 0 0

變化量(mol/L) 1.2 1.2 1.2 1.2

平衡量(mol/L) 0.8 1.8 1.2 1.2

則水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為；平衡常數(shù)K的值為；

答案為：40%；1；

（2）溫度不變，平衡常數(shù)不變，設(shè)CO的轉(zhuǎn)化濃度為x，據(jù)此列出三段式進(jìn)行計(jì)算：

CO+H2O(g)CO2+H2

起始量(mol/L) 2 6 0 0

變化量(mol/L) x x x x

平衡量(mol/L) 2-x 6-x x x

則平衡常數(shù)，解得x=1.5mol/L，

則水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為；

故答案為：25%；

（3）此時(shí)該反應(yīng)的濃度商為，則反應(yīng)正向進(jìn)行；

故答案為：正向進(jìn)行；

Ⅱ.（1）根據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算

A(g)+B(g)C(g)

起始量(mol) 1 1 0

變化量(mol) a a a

平衡量(mol) 1a 1a a

則A的物質(zhì)的量為(1a)mol；

故答案為：1-a；

（2）在恒溫恒壓條件下，若開始時(shí)放入3mol A和3mol B，同等程度改變反應(yīng)物的用量，A、B物質(zhì)的量之比也為1:1，將建立與(1)等效的平衡狀態(tài)，所以到達(dá)平衡后，依據(jù)(1)中的計(jì)算可知，生成C的物質(zhì)的量為3a mol；

故答案為：3a；

（3）恒溫、恒壓下到達(dá)平衡后，C的物質(zhì)的量為3a mol，說明與（2）所達(dá)到的平衡是完全相同的平衡狀態(tài)，則滿足極值轉(zhuǎn)化后A、B起始量分為3mol、3mol，則有

A(g)+B(g) C(g)

起始量(mol) x 2 1

極值轉(zhuǎn)化(mol) x+1 2+1=3

則x+1=3，x=2；

因?yàn)闃O值轉(zhuǎn)化后A、B起始量分為3mol、3mol，與（1）中A、B的物質(zhì)的量之比均為1:1，則為等效平衡，平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率相同，各物質(zhì)的量均是A中的3倍，則平衡時(shí)A的物質(zhì)的量為y=3(1-a)mol=3-3a mol；

故答案為：2；3-3a；

（4）再加3molC折算成A和B，相當(dāng)于起始加入6mol A和6mol B，由于是恒壓過程，此時(shí)與(1)中的平衡為等效平衡，且是成比例等效，

A(g)+B(g)C(g)

起始量1(mol) 1 1 0

平衡量1(mol) 1a 1a a

起始量2(mol) 6 6 0

平衡量2(mol) 66a 66a 6a

C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為；

故答案為：。