题目
3.在830K时,在密闭容器中发生下列可逆反应:-|||-(g)+(H)_(2)O(g)leftharpoons C(O)_(2)(g)+(H)_(2)(g) Delta Hlt 0-|||-试回答下列问题:-|||-(1)若起始时 (CO)=2molcdot (L)^-1 ,((H)_(2)O)=3molcdot -|||-.^-1 ,4s后达到平衡,此时CO的转化率为60%,则在该温-|||-度下,该反应的平衡常数 K= __ 。用H2O表示的-|||-化学反应速率为 __-|||-(2)在相同温度下,若起始时c( ())=1 mol·L^(-1),-|||-((H)_(2)O)=2molcdot (L)^-1 ,反应进行一段时间后,测得H2的-|||-浓度为 .5molcdot (L)^-1 ,则此时该反应是否达到平衡状态 __-|||-__ (填"是"或"否"),此时v(正) __ (填"大于"、-|||-"小于"或"等于")v(逆)。
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算CO的转化量
CO的起始浓度为2 mol/L，转化率为60%，因此转化量为2 mol/L * 60% = 1.2 mol/L。
步骤 2：计算各物质的平衡浓度
CO的平衡浓度为2 mol/L - 1.2 mol/L = 0.8 mol/L。
H2O的平衡浓度为3 mol/L - 1.2 mol/L = 1.8 mol/L。
CO2和H2的平衡浓度均为1.2 mol/L。
步骤 3：计算平衡常数K
K = [CO2][H2] / [CO][H2O] = (1.2 * 1.2) / (0.8 * 1.8) = 1。
步骤 4：计算H2O的反应速率
H2O的反应速率为1.2 mol/L / 4 s = 0.3 mol/(L·s)。
步骤 5：判断是否达到平衡状态
根据平衡常数K = 1，计算此时的反应商Q = (0.5 * 0.5) / (1 * 2) = 0.125 < K，因此反应未达到平衡状态。
步骤 6：判断正逆反应速率
由于Q < K，反应向正方向进行，因此v(正) > v(逆)。
CO的起始浓度为2 mol/L，转化率为60%，因此转化量为2 mol/L * 60% = 1.2 mol/L。
步骤 2：计算各物质的平衡浓度
CO的平衡浓度为2 mol/L - 1.2 mol/L = 0.8 mol/L。
H2O的平衡浓度为3 mol/L - 1.2 mol/L = 1.8 mol/L。
CO2和H2的平衡浓度均为1.2 mol/L。
步骤 3：计算平衡常数K
K = [CO2][H2] / [CO][H2O] = (1.2 * 1.2) / (0.8 * 1.8) = 1。
步骤 4：计算H2O的反应速率
H2O的反应速率为1.2 mol/L / 4 s = 0.3 mol/(L·s)。
步骤 5：判断是否达到平衡状态
根据平衡常数K = 1，计算此时的反应商Q = (0.5 * 0.5) / (1 * 2) = 0.125 < K，因此反应未达到平衡状态。
步骤 6：判断正逆反应速率
由于Q < K，反应向正方向进行，因此v(正) > v(逆)。