800K时将1mol CO和1mol H 2 O(g)充入体积为1L的固定容积的反应器中,在某条件下

800K时将1mol CO和1mol H 2 O(g)充入体积为1L的固定容积的反应器中,在某条件下达到化学平衡状态:CO(g)+H 2 O(g)⇌CO 2 (g)+H 2 (g),此时有
2
3
的CO转化为CO 2
(1)该平衡混合物中CO 2 的体积分数为______
(2)写出该反应的化学平衡常数表达式______,并计算出平衡常数为______
(3)若使平衡向正方向移动,则下列说法中正确的是______(填序号)
①生成物的物质的量一定增加②生成物的体积分数一定增加:③反应物的转化率一定增大;④反应物的浓度一定降低;⑤正反应速率一定大于逆反应速率;⑥一定使用了催化剂.
(4)在相同条件下,若向容器中充入1mol CO 2 、1mol H 2 和1mol H 2 O,则达到平衡时与(1)中平衡相比较,平衡应向______(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”),此时平衡混合物中CO 2 的体积分数为______(提示:3的平方根为1.732)
evelynyangxi 1年前 已收到1个回答 举报

canfang3 春芽

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利用三段式法求平衡时各组分个浓度,
CO(g)+H 2 O(g)⇌H 2 (g)+CO 2 (g),
起始(mol):1 1 0 0
转化(mol):
2
3
2
3
2
3
2
3
平衡(mol):1-
2
3 =
1
3 1-
2
3 =
1
3
2
3
2
3
(1)反应前后气体的体积不变,所以平衡时,混合气体的总的物质的量为1mol+1mol=2mol,
所以平衡混合物中CO 2 的体积分数为

2
3 mol
2mol =
1
3 .
故答案为:
1
3
(2)化学平衡常数=生成物平衡浓度系数次方之积与反应物平衡浓度系数次方之积的比,
故该反应的平衡常数表达式k=
c (H 2 )c (CO 2 )
c(CO)c (H 2 O) ,反应在同一容器内进行,体积相同,方程式中各物质的化学计量数都是1,所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值,所以k=
c (H 2 )c (CO 2 )
c(CO)c (H 2 O) =

2
3 ×
2
3

1
3 ×
1
3 =4.
故答案为:k=
c (H 2 )c (CO 2 )
c(CO)c (H 2 O) ;=4.
(3)平衡向向正方向移动,
①不论改变何条件,平衡向向正方向移动,生成物的物质的量一定增加,故①正确;
②对于多种气体参与反应,反应前后气体的体积不变的反应,并向其中大量加入一种反应物,而使平衡正向移动.生成物的物质的量增加,但百分含量完全可以减小,因为总量多了,故②错误;
③多种物质参加反应,增加一种反应物的浓度,平衡向向正方向移动,提高其它反应物的转化率,自身转化率降低,故③错误;
④多种物质参加反应,增加一种反应物的浓度,平衡向向正方向移动,其它反应物的浓度降低,自身浓度增大,故④错误;
⑤平衡向向正方向移动,正反应速率一定大于逆反应速率,故⑤正确;
⑥使用催化剂不能改变平衡移动,故⑥错误.
故选:①⑤
(4)充入1mol CO 2 、lmol H 2 和1mol H 2 O,反应向逆反应进行建立平衡,等效为(1)中平衡后,再加1molH 2 O(g),平衡向正反应移动;
令参加反应的H 2 物质的量为nmol,
CO(g)+H 2 O(g)⇌H 2 (g)+CO 2 (g),
起始(mol):0 1 1 1
转化(mol):nn n n
平衡(mol):n1+n 1-n1-n
所以
(1-n)(1-n)
n(1+n) =4,解得n=0.154
反应前后气体的体积不变,所以平衡时,混合气体的总的物质的量为1mol+1mol+1mol=3mol,
平衡混合物中CO 2 的体积分数为
1mol-0.154mol
3mol ×100%=28.2%
故答案为:28.2%

1年前

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