Question

某温度时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO（g）+H2O（g）?CO2+H2（g）反应过

某温度时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO（g）+H2O（g）?CO2+H2（g）反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）： 反应时间/min n（CO）/mol H2O/mol 0 1.20 0.60 20 0.80 40 0.20试回答下列问题（1）该温度时，反应的平衡常数k=______（2）若保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，到达平衡时，n（CO2）=______ mol（3）若保持其他条件不变，向上表中的平衡体系再通0.60molH2O，新平衡时H2O的体积分数为______．

Answer 1

（1）H₂O（g）+CO（g） CO₂（g）+H₂（g）
初始          0.3mol/L     0.6mol/L            0       0
20min         0.1mol/L     0.4mol/l        0.2mol/l  0.2mol/l
40min         0.1mol/L     0.4mol/l        0.2mol/l  0.2mol/l
根据以上数据可知，在20min 是反应就已经处于平衡状态，则K=

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

=

0.2×0.2

0.1×0.4

=1，故答案为：1；
（2）设平衡时生成二氧化碳浓度为xmol/L
 　　　　　　　　 H₂O（g）+CO（g） CO₂（g）+H₂（g）
初始（mol/L）     0.6         0.3              0       0
转化（mol/L）      x           x               x       x
平衡（mol/L）     0.6-x       0.3-x            x       x
根据K=

x×x

(0.6?x)×(0.3?x)

=1，解得x=0.2，所以n（CO₂）=0.2×2mol=0.4mol，故答案为：0.4；
（3）设平衡时转化的水为xmol/L
        　　　  H₂O（g）+CO（g） CO₂（g）+H₂（g）
初始（mol/L）     0.6         0.6              0       0
转化（mol/L）      x           x               x       x
平衡（mol/L）     0.6-x       0.6-x            x       x
根据K=

x×x

( 0.6?x)×(0.6?x)

=1，解得x=0.3，所以H₂O的体积分数为

0.6?0.3

0.6?0.3+0.6?0.3+0.3+0.3

=0.25，故答案为：0.25．