在密闭容器中,将1.0molCO与1.0molH2O混合加热到800℃,发生下列反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(

在密闭容器中,将1.0molCO与1.0molH2O混合加热到800℃,发生下列反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),一段时间后该反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.5mol.求:
(1)达到平衡时CO2的物质的量分数和该反应的化学平衡常数;
(2)达到平衡后向该平衡体系中通入1.0mol水蒸气,达到新的平衡状态时,求水蒸气的物质的量和CO2的物质的量分数.
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zwywmc 幼苗

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解题思路:令容器体积为1L,根据反应的方程式H2O (g)+CO (g)⇌H2(g)+CO2 (g),分别计算起始、转化以及平衡时的浓度,首先可计算出800℃时该反应的平衡常数以及CO2的物质的量分数,再根据平衡常数计算新平衡下水蒸气的物质的量和CO2的物质的量分数.

(1)令容器体积为1L,
           H2O (g)+CO (g)⇌H2(g)+CO2 (g)
起始(mol•L -1):1   1      0  0
变化(mol•L -1):0.5    0.5     0.5   0.5
平衡(mol•L -1):0.5   0.5     0.5  0.5
则平衡时CO2的物质的量分数=[0.5/1+1 ]×100%=25%;
该反应的化学平衡常数K=[ 0.5×0.5/0.5×0.5]=1,
答:达到平衡时CO2的物质的量分数为25%,该反应的化学平衡常数为1;
(2)如果继续向该平衡体系中通入1.0mol的H2O(g),设从起始到平衡CO的浓度变化为xmol•L -1
        H2O (g)+CO(g)⇌H2(g)+CO2 (g)
起始(mol•L -1):2 1     0 0
变化(mol•L -1):x x     x x
平衡(mol•L -1):(2-x) (1-x)      xx
k=
x2
(2−x)(1−x)=1,解得x=[2/3],
所以平衡时水蒸气的物质的量为2-[2/3]=1.33mol,CO2的物质的量分数为

2
3
3×100%=22.22%,
答:水蒸气的物质的量为1.33mol,CO2的物质的量分数为22.22%.

点评:
本题考点: 化学平衡的计算.

考点点评: 本题考查化学平衡的计算,题目难度中等,本题注意根据物质的量浓度的变化利用三段式法解答.

1年前

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