Question

【題目】已知反應：FeO（s）＋CO（g） ＝ Fe（s）＋CO2（g） 的Kc＝0.5（1273K）。若起始濃度c（CO）＝0.05 mol/L，c（CO2）＝0.01 mol·L－1，請回答：

（1）判斷化學反應進行的方向并計算反應物、生成物的平衡濃度。

（2）CO的轉化率是多少？

（3）增加FeO的量，對平衡有無影響？

Answer 1

【答案】（1）反應將向右進行，CO和CO2的平衡濃度分別為0.04 mol·L－1，0.02 mol·L－1；（2）CO的轉換率20%；（3）無影響

【解析】

（1）起始濃度c（CO）＝0.05 mol/L，c（CO2）＝0.01 mol·L－1，則此時＜0.5，所以反應向正反應方向移動。設平衡時消耗CO是x，則平衡時CO是0.05－x，CO2是0.01＋x，則根據平衡常數表達式可知，解得x＝0.01mol/L，所以反應物、生成物的平衡濃度分別是0.04 mol·L－1，0.02 mol·L－1。

（2）根據（1）可知，CO的轉化率是0.01÷0.05＝0.2，即轉化率是20％。

（3）FeO是固體，改變固體的質量，不會影響平衡狀態

【點晴】

明確化學平衡常數的含義是解答的關鍵。注意化學平衡常數的應用：（1）化學平衡常數值的大小是可逆反應進行程度的標志。K值越大，說明平衡時生成物的濃度越大，反應物的濃度越小，它的正向反應進行的程度越大，即該反應進行得越完全，反應物轉化率越高。反之，則相反。一般地，K＞105時，該反應就進行得基本完全了。可以說，化學平衡常數是在一定溫度下一個反應本身固有的內在性質的定量體現。（2）可以利用K值做標準，判斷正在進行的可逆反應是否平衡及不平衡時向何方進行建立平衡。（Q：濃度積）對于可逆反應aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定溫度下的任意時刻，反應物與生成物濃度有如下關系：＝Qc，則Qc＜K反應向正反應方向進行，v正＞v逆；Qc＝K反應處于化學平衡狀態，v正＝v逆；Qc＞K反應向逆反應方向進行，v正＜v逆。（3）利用K值可判斷反應的熱效應：若溫度升高，K值增大，則正反應為吸熱反應；若溫度升高，K值減小，則正反應為放熱反應。