Question

已知850℃時(shí)，CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的K=1.850℃時(shí)，若在容積為2L的密閉容器中同時(shí)充入1.0mol CO，3.0mol H₂O，1.0mol CO₂和xmol H₂．
（1）當(dāng)x=5.0時(shí)，判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向．
（2）若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿(mǎn)足的條件是什么？
（3）若x=5.0，當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，計(jì)算H₂的體積分?jǐn)?shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）反應(yīng)前后氣體的體積不變，用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算此時(shí)濃度商Qc，與平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行方向；
（2）反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則濃度商Qc小于平衡常數(shù)，據(jù)此列方程計(jì)算；
（3）根據(jù)平衡移動(dòng)方向，設(shè)某一組分轉(zhuǎn)的物質(zhì)的量為amol，利用三段式表示出平衡時(shí)各組成的物質(zhì)的量，再根據(jù)平衡常數(shù)列方程計(jì)算a的值，計(jì)算平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)體積分?jǐn)?shù)定義計(jì)算．

解答： 解：（1）反應(yīng)前后氣體的體積不變，用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算此時(shí)濃度商Qc=

1×5

1×3

=1.7＞1，故反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，
答：反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行．
（2）反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則濃度商Qc小于平衡常數(shù)，故

1×x

1×3

＜1，解答x＜3，
答：應(yīng)滿(mǎn)足x＜3．
（3）令平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的氫氣為amol，則：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
開(kāi)始（mol）：1        3        1       5
變化（mol）：a        a        a       a
平衡（mol）：1+a     3+a       1-a     5-a
故

(1-a)×(5-a)

(1+a)×(3+a)

=1，解得a=0.2
故平衡時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)為

5-0.2

1+3+1+5

=0.48，
答：平衡時(shí)氫氣的體積發(fā)生為0.48．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算與運(yùn)用，難度中等，注意掌握平衡常數(shù)的書(shū)寫(xiě)與用途．