Question

【題目】已知H2S與CO2在高溫下發生反應：H2S(g)+CO2(g) ==COS(g)+H2O(g)，在610K時，將0.1mol CO2加入與0.40molH2S充入2.5mL的空鋼瓶中，反應平衡后水的物質的量分數為0.02。

①H2S的平衡轉化率a1=_______%，反應平衡常數K=___________。

②在620K重復試驗，平衡后水的物質的量分數為003，H2S的轉化率a2____a1，該反應的ΔH___0。（填“>”“<”或“=”）

Answer 1

【答案】 2.5 2.8×10-3 > >

【解析】列出反應三段式：

H2S（g）+CO2（g）COS（g）+H2O（g）

n起始/mol 0.40 0.10 0 0

n轉化/mol） x x x x

n平衡/mol 0.40-x 0.10-x x x

反應平衡后水的物質的量分數為0.02，則x/0.50=0.02，x=0.01，①H2S的平衡轉化率a1=0.01/0.4×100%=2.5%，體積為2.5L，再求出平衡時各物質的濃度為c（H2S）=（0.4-0.01）/2.5mol·L－1=0.156mol·L－1，c（CO2）=(0.1-0.01)/2.5mol·L－1=0.036mol·L－1，c（COS）=c（H2O）=0.01/2.5mol·L－1=0.004mol·L－1，則K=(0.004×0.004)/(0.156×0.036)=0.00285；②溫度由610K升高到620K時，化學反應達到平衡，水的物質的量分數由0.01/(0.01+0.04)=0.02變為0.03，所以H2S的轉化率增大，a2＞a1；又升高溫度，化學平衡向正反應方向移動，再根據平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動，所以該反應的正反應為吸熱反應，故△H＞0。