Question

（12分）已知可逆反應CO + H₂O (g) CO₂ + H₂，在830K溫度下達到平衡。
（1）其化學平衡常數K的表達式為K＝              。
（2）830K時，若起始時：c (CO) ＝ 2 mol/L，c (H₂O) ＝ 3 mol/L，平衡時CO的轉化率為60%，水蒸氣的轉化率為______________；K值為______________。
（3）830K，若只將起始時c (H₂O)改為6 mol/L，則水蒸氣的轉化率為____________。
（4）若830K時，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，
①a、b、c之間的關系式是____________________________________；
②當a ＝ b時，a＝ ________c。

Answer 1

（1）K＝ （2）α(H₂O) ＝40%    K＝1
（3）α(H₂O) ＝25%  （4）① ，②a ＝ b，則a ＝ 2c

試題分析：（1）化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以根據反應的化學方程式可知，該反應的平衡常數表達式K＝。
（2）                CO + H₂O (g) CO₂ + H₂
起始濃度（mol/L）    2     3          0    0
轉化濃度（mol/L）    1.2   1.2        1.2  1.2
平衡濃度（mol/L）    0.8   1.8        1.2  1.2
所以平衡時水蒸氣的轉化率為
平衡常數K＝
（3）                CO + H₂O (g) CO₂ + H₂
起始濃度（mol/L）    2     6          0    0
轉化濃度（mol/L）    x     x          x    x
平衡濃度（mol/L） （2－x）（6－x）     x    x
所以K＝
解得x＝1.5mol/L
所以水蒸氣的轉化率是
（4）①              CO + H₂O (g) CO₂ + H₂
起始濃度（mol/L）    a     b          0    0
轉化濃度（mol/L）    c     c          c    c
平衡濃度（mol/L） (a-c)  (b-c)        c    c
所以根據平衡常數的表達式可知
②根據①中關系式可知，當a ＝ b時，a＝2c
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題貼近高考，注重基礎和能力的雙向考查，有利于培養學生分析問題、解決問題的能力。該題難易適中，學生不難得分。