Question

【題目】已知反應(yīng)：FeO（s）＋CO（g） ＝ Fe（s）＋CO2（g） 的Kc＝0.5（1273K）。若起始濃度c（CO）＝0.05 mol/L，c（CO2）＝0.01 mol·L－1，請回答：

（1）判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向并計算反應(yīng)物、生成物的平衡濃度。

（2）CO的轉(zhuǎn)化率是多少？

（3）增加FeO的量，對平衡有無影響？

Answer 1

【答案】（1）反應(yīng)將向右進(jìn)行，CO和CO2的平衡濃度分別為0.04 mol·L－1，0.02 mol·L－1；（2）CO的轉(zhuǎn)換率20%；（3）無影響

【解析】

（1）起始濃度c（CO）＝0.05 mol/L，c（CO2）＝0.01 mol·L－1，則此時＜0.5，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動。設(shè)平衡時消耗CO是x，則平衡時CO是0.05－x，CO2是0.01＋x，則根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可知，解得x＝0.01mol/L，所以反應(yīng)物、生成物的平衡濃度分別是0.04 mol·L－1，0.02 mol·L－1。

（2）根據(jù)（1）可知，CO的轉(zhuǎn)化率是0.01÷0.05＝0.2，即轉(zhuǎn)化率是20％。

（3）FeO是固體，改變固體的質(zhì)量，不會影響平衡狀態(tài)

【點晴】

明確化學(xué)平衡常數(shù)的含義是解答的關(guān)鍵。注意化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用：（1）化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。K值越大，說明平衡時生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小，它的正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高。反之，則相反。一般地，K＞105時，該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全了。可以說，化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。（2）可以利用K值做標(biāo)準(zhǔn)，判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時向何方進(jìn)行建立平衡。（Q：濃度積）對于可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定溫度下的任意時刻，反應(yīng)物與生成物濃度有如下關(guān)系：＝Qc，則Qc＜K反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v正＞v逆；Qc＝K反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，v正＝v逆；Qc＞K反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，v正＜v逆。（3）利用K值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)：若溫度升高，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若溫度升高，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。