Question

在密閉容器中，將1.0mol CO與1.0mol H₂O混合加熱到800℃，發(fā)生下列反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），一段時(shí)間后該反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.5mol．回答下列問題：
①平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為

50%

，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為

1

．（寫出計(jì)算過程）
②如果繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0mol的H₂O（g），相同條件下反應(yīng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)，則CO的轉(zhuǎn)化率將

增大

（填“增大”、“減小”、“不變”），計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率為

66.7%

．
③427℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為9.4，請(qǐng)結(jié)合①中的計(jì)算結(jié)果判斷該反應(yīng)的△H

＜

 0（填“＞”、“═”、“＜”）．
④若800K時(shí)，起始濃度c（CO）=a mol/L，c（H₂O）=b mol/L，H₂的平衡濃度c（H₂）=c mol/L，a、b、c之間的關(guān)系式是

ac+bc=ab

；當(dāng)a=b時(shí)，a=

2

 c．

Answer 1

分析：令容器體積為1L，根據(jù)反應(yīng)的方程式H₂O （g）+CO （g）?H₂（g）+CO₂ （g），分別計(jì)算起始、轉(zhuǎn)化以及平衡時(shí)的濃度，首先可計(jì)算出800℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率等，根據(jù)溫度變化時(shí)平衡常數(shù)的變化可判斷反應(yīng)熱．

解答：解：①令容器體積為1L，
H₂O （g）+CO （g）?H₂（g）+CO₂ （g）
起始：1        1        0     0
變化：0.5     0.5         0.5    0.5
平衡：0.5     0.5         0.5    0.5
則800℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)k=1．
平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為

0.5

1

×100%=50%，
故答案為：50%；1；
②如果繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0mol的H₂O（g），設(shè)從起始到平衡CO的濃度變化為xmol?L ^-1，
       H₂O （g）+CO（g）?H₂（g）+CO₂ （g）
起始：2        1          0      0
變化：x         x           x      x
平衡：（2-x）    （1-x）    x      x
k=

x2

(2-x)(1-x)

=1，解得x=

2

3

，CO轉(zhuǎn)化率為

2 3

1

×100%=66.7%，轉(zhuǎn)化率增大，
故答案為：增大；66.7%；
③427℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為9.4，若保持其他條件不變，將溫度從800℃降到427℃，平衡常數(shù)增加意味著反應(yīng)正向移動(dòng)，說明正反應(yīng)放熱，則該反應(yīng)的△H＜0，
故答案為：＜；
④H₂O （g）+CO （g）?H₂（g）+CO₂ （g）
起始：b       a        0        0
轉(zhuǎn)化：c       c        c        c
平衡：（b-c） （a-c）  c        c
則

c2

(a-c)(b-c)

=1，
解之得：ac+bc=ab，
當(dāng)a=b時(shí)，a=2c，
故答案為：ac+bc=ab；2．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，本題注意根據(jù)物質(zhì)的量濃度的變化利用三段式法解答．