已知反应CO+H2O=CO2+H2,在850℃时的平衡常数K=1.已知反应CO+H2O=CO2+H2,在850℃时的平衡常数K=1。850℃时,若向溶积为1L的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2,xmolH2,则(1)当x=5.0时,使计算判断该反应的初始状态是否为化学平衡状态?(2)若要使该反应的初始状态是否为化学平衡状态,求x应满足的条件。

问题描述:

已知反应CO+H2O=CO2+H2,在850℃时的平衡常数K=1.
已知反应CO+H2O=CO2+H2,在850℃时的平衡常数K=1。850℃时,若向溶积为1L的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2,xmolH2,则(1)当x=5.0时,使计算判断该反应的初始状态是否为化学平衡状态?(2)若要使该反应的初始状态是否为化学平衡状态,求x应满足的条件。

(1)当X=5时,刚开始的平衡常数为
Q=C(CO2)*C(H2)/C(CO)*C(H2O)=(1*5)/(1*3)=5/3
因为Q>K=1,所以反应逆向进行,反应初始状态没有达到平衡
(2)若反应开始即为平衡状态,则Q=K,即C(CO2)*C(H2)/C(CO)*C(H2O)=1
(1*X)/(1*3)=1,所以x=3

(1)各物质的浓度为:C(CO)=1.0mol/1L=1mol/LC(H2O)=3.0mol/1L=3mol/LC(CO2)=1.0mol/1L=1mol/LC(H2)=Xmol/1L=5.0mol/1L=5mol/L该反应的浓度商Qc=[C(CO2)*C(H2)]/[C(CO)*C(H2O)]=[1mol/L*5mol/L]/[1mol/L*3mol/L]=1.67...