Question

【題目】在1273 K時，有如下反應：FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) K = 0.5

（1）請寫出求此反應平衡常數K的數學表達式：K=_____________________

（2）如果CO和CO2的起始濃度為下列數值：c (CO) = 0.05 mol·L--1 ，c (CO2) = 0.01 mol·L--1 ，求它們的平衡濃度。_________（寫出計算過程）

（3）平衡時，求CO的轉化率為________________（不用寫計算過程）

Answer 1

【答案】 解：設CO的轉化濃度為x，FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g)

c0/mol·L--1 0.05 0.01

Δc/ mol·L--1 x x

c(平)/ mol·L-1 0.05- x 0.01 + x

解得：x = 0.01 mol·L--1 則c (CO) = 0.05 mol·L--1 -- 0.01 mol·L--1 = 0.04 mol·L--1 c (CO2) = 0.01 mol·L--1 + 0.01 mol·L--1 = 0.02 mol·L--1 20％

【解析】(1)根據FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g)，平衡常數K=，故答案為： ；

(2)1273K時，FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的K=0.5，若起始濃度c(CO)=0.05mol/L，c(CO2)=0.01molL-1，濃度商Qc=═=0.2＜0.5，說明反應正向進行；設消耗一氧化碳濃度為x，依據化學平衡三段式列式計算，

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)

起始量(mol/L) 0.05 0.01

變化量(mol/L) x x

平衡量(mol/L) 0.05-x 0.01+x

則：K===0.5，解得：x=0.01mol/L，平衡后各物質的濃度c(CO2)=0.01mol/L+0.01mol/L=0.02mol/L，c(CO)=0.05mol/L-0.01mol/L=0.04mol/L，答：平衡時一氧化碳濃度為0.04mol/L，二氧化碳濃度為0.02mol/L；

(3)一氧化碳的轉化率=×100%=20%，答：平衡后一氧化碳的轉化率為20%。