Question

在密閉容器中，將1.0molCO與1.0molH₂O混合加熱到800℃，發生下列反應：
CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)，一段時間后該反應達到平衡，測得CO的物質的量為0.5mol。求：
(1)達到平衡時CO₂的物質的量分數和該反應的化學平衡常數；
(2)達到平衡后向該平衡體系中通入1.0mol水蒸氣，達到新的平衡狀態時，求水蒸氣的物質的量和CO₂的物質的量分數。

Answer 1

(1)25%   1
(2)1.33mol   22.22%

試題分析：        CO(g)   +   H₂O(g)     CO₂(g)   +   H₂(g)
起始物質的量：   1.0mol       1.0mol            0           0
轉化：           x           x                x           x
平衡物質的量：   (1-x)mol     (1-x)mol           x          x
依題意可知： x=0.5mol
達到平衡時CO₂的物質的量分數為：x/2=0.25=25%
該反應的化學平衡常數:
⑵                       CO(g)   +   H₂O(g)     CO₂(g)   +   H₂(g)
平衡時各物質的濃度：    0.5mol        0.5mol         0.5mol       0.5mol
通入1.0mol水蒸氣：     0.5mol        1.5mol         0.5mol       0.5mol
轉化：      y            y              y           y
再次平衡：  （0.5-y）      (1.5-y)         (0.5+y)       (0.5+y)
依據平衡常數有：
解之得：
水蒸氣的物質的量:n(H2O)=1.5-0.5/3=4/3mol
CO₂的物質的量分數: