Question

高二化学选修四：化学反应的限度习题

恒温下,在容积为2L的恒容器A中,通入1mol N2与1mol H2的混合气体，发生如下可逆反应：N2（g）+3H2(g)〓〓2NH3（g），△H＜0，一段时间后达到平衡，若平衡时氨气的物质的量为0.4mol。
（1）此温度时该反应的K值为多少？要求写出计算过程。
（2）若在此温度下，向另一容积为1L的恒容器B中按物质的量分别为2mol、1mol、1mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态？此时若没有达平衡，反应向什么方向进行？请写出具体过程或具体原因。
多谢！
二、在2L的窗口中充入1mol CO和1mol H2O（g)，发生可逆反应，CO（g)+H2O(g)〓〓CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡，若K＝1，求：
（1）CO的平衡浓度和转化率；
（2）温度不变，该容器中充入1mol CO＋2mol H2O（g），CO和H2O（g）的平衡浓度和转化率是多少？
（3）温度不变，该容器中充入1mol CO＋4mol H2O（g），CO和H2O（g）的平衡浓度和转化率是多少？
（4）温度不变，要使CO的转化率达到80％，在题干条件下还要充入H2O（g）物质的量为多少？
以上四步均要求写出计算过程。

Answer 1

解：（1）根据化学方程式可以计算出平衡时：N2浓度为0.4mol/L，H2浓度为0.2mol/L，NH3浓度为0.2mol/L。所以平衡常数K=氨气浓度的平方/(氮气浓度乘以氢气浓度的3次方)=(0.2^2)/(0.4×0.2^3)=12.5
(2)反应商Q=氨气浓度的平方/(氮气浓度乘以氢气浓度的3次方)=(1^2)/(2×1^3)=0.5<12.5
即Q<K，故没有达到平衡，平衡向正反应方向进行。

Answer 2

（1） co + H2O = CO2 + H2
开始： 1 1 0 0
反应： X X X X
平衡：1-X 1-X X X
因为K=1,所以X^2=(X-1)^2,所以X=0.5mol,转化率为50%。
（2）（3）同上解答
（4）设在加入Ymol,因为K=1,X^2=(1-X)(1+Y-X),因为转化率为80%，所以 X=0.8MOL,Y=3MOL.

Answer 3

K好像等于12.5