Question

一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），已知CO（g）和H2O（g）的起始

一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），已知CO（g）和H2O（g）的起始浓度均为2mol?L-1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K=1，试判断：（1）当CO转化率为25%时，该反应是否达到平衡，若未达到，向哪个方向进行？（2）当CO的起始浓度仍为2mol?L-1，H2O（g）的起始浓度为6mol?L-1，求平衡时CO的转化率？

Answer 1

（1）当CO转化率为25%时，
         CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始浓度：2      2         0       0
变化浓度：0.5   0.5      0.5      0.5
末态浓度：1.5   1.5      0.5      0.5
此时浓度熵Qc=

0.5×0.5

1.5×1.5

=

1

9

＜1，所以不是平衡状态，化学反应会向正向进行．
答：不是平衡状态，会向正方向进行；
（2）当CO的起始浓度仍为2mol?L^-1，H₂O（g）的起始浓度为6mol?L^-1，设平衡时CO的转化的浓度为xmol?L^-1，
         CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始浓度：2       6        0        0
变化浓度：x       x        x        x
末态浓度：2-x    6-x       x        x
则

x2

(2?x)(6?x)

=1，解得x=1.5，所以CO的转化率为

1.5

2

×100%=75%，
答：平衡时CO的转化率为75%．