Question

在一固定容積的密閉容器中，在一定溫度下進行下列反應：CO（g）+H₂O?CO₂+H₂（g）   已知加入1molCO和3molH₂O（g），達到平衡時生成amolCO₂．在相同條件下，且保持平衡時各組分的體積分數不變，根據下列編號②--⑤的狀態(tài)填寫下列空白：

編號	起始狀態(tài)物質的量/mol				平衡時CO2的物質的量/mol
	CO（g）	H2O（g）	CO2（g）	H2（g）
①	1	3	0	0	amol
②	2	6	0	0
③	0.5	1.5	0	0
④		2			amol
⑤	m	g（g＞3m）

Answer 1

考點：等效平衡

專題：化學平衡專題

分析：在一固定容積的密閉容器中，在一定溫度下進行下列反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），該反應前后氣體的物質的量相同，則把生成物的物質的量完全轉化為反應物，若反應物的物質的量之比等于第①中反應物的物質的量之比，則為等效平衡，兩次平衡時，物質的含量相同，據此分析．

解答： 解：在一固定容積的密閉容器中，在一定溫度下進行下列反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），該反應前后氣體的物質的量相同，則把生成物的物質的量完全轉化為反應物，若反應物的物質的量之比等于第①中反應物的物質的量之比，則為等效平衡，兩次平衡時，物質的含量相同；
①中CO（g）、H₂O（g）的起始量分別為1mol、3mol，平衡時CO₂為amol；
②中CO（g）、H₂O（g）的起始量與①比例相同，而且為①中的2倍，則為等效平衡，平衡時n（CO₂）=

amol×2

1

=2amol；
③中CO（g）、H₂O（g）的起始量與①比例相同，而且為①中的

1

2

，則為等效平衡，則n（CO₂）=0.5amol；
④中平衡時n（CO₂）=amol，則平衡時與①完全相同，把生成物轉化為反應物時，反應物的總量應該①中相等，
設CO₂（g）和H₂（g）的起始量為xmol，則轉化為反應物均為xmol，則2+x=3mol，所以x=1mol，轉化為CO為1mol，則開始時CO為0mol、CO₂為1mol、H₂為1mol；
⑤開始時CO為mmol，H₂O為gmol，設CO₂和H₂為ymol，則轉化為CO為ymol，H₂O為ymol，則

y+m

y+g

=

1

3

，解得y=

1

2

（g-3m）；
所以CO的起始量總共為

1

2

（g-m）mol，所以平衡時CO₂為

a

2

（g-m）mol；
則：

已知 編號	起始狀態(tài)物質的量/mol				平衡時CO2的物質的量/mol
	CO（g）	H2O（g）	CO2（g）	H2（g）
①	1	3	0	0	amol
②	2	6	0	0	2a
③	0.5	1.5	0	0	0.5a
④	0	2	1	1	amol
⑤	m	g（g＞3m）	1 2 （g-3m）	1 2 （g-3m）	a 2 （g-m）

故答案為：

已知 編號	起始狀態(tài)物質的量/mol				平衡時CO2的物質的量/mol
	CO（g）	H2O（g）	CO2（g）	H2（g）
①	1	3	0	0	amol
②	2	6	0	0	2a
③	0.5	1.5	0	0	0.5a
④	0	2	1	1	amol
⑤	m	g（g＞3m）	1 2 （g-3m）	1 2 （g-3m）	a 2 （g-m）

．

點評：本題考查了化學平衡的計算，側重于等效平衡原理的應用，題目難度中等，充分考查了學生的分析、理解能力及化學計算能力．