Question

12．將1molCO和1molNO₂充入密閉容器中，在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)：NO₂（g）+CO（g）?CO₂（g）+NO（g）并達(dá)到化學(xué)平衡，發(fā)現(xiàn)有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO₂．在其它條件不變的情況下，若將1molCO和2molNO₂充入上述反應(yīng)器中，則反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，混合氣體中CO₂的體積分?jǐn)?shù)是$\frac{1}{9}$．

Answer 1

分析 將1molCO和1molNO₂充入密閉容器中，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則參加反應(yīng)的CO為1mol×50%=0.5mol，利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算平衡常數(shù)，令1molCO和2molNO₂充入上述反應(yīng)器中，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為amol，利用三段式表示出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，代入平衡常數(shù)計(jì)算a的值，再利用體積分?jǐn)?shù)定義計(jì)算．

解答 解：將1molCO和1molNO₂充入密閉容器中，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則參加反應(yīng)的CO為1mol×50%=0.5mol，則：
            NO₂（g）+CO（g）?CO₂（g）+NO（g）
開(kāi)始（mol）：1        1            0           0
變化（mol）：0.5      0.5        0.5        0.5
平衡（mol）：0.5      0.5        0.5        0.5
故該溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{0.5×0.5}{0.5×0.5}$=1
其它條件不變的情況下，若將1molCO和2molNO₂充入上述反應(yīng)器中，令反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為amol，則：
               NO₂（g）+CO（g）?CO₂（g）+NO（g）
開(kāi)始（mol）：2        1           0             0
變化（mol）：1-a      1-a         1-a        1-a
平衡（mol）：1+a      a           1-a         1-a
故$\frac{（1-a）•（1-a）}{（1+a）•a}$=1，解得a=$\frac{1}{3}$
故平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{\frac{1}{3}mol}{（1+2）mol}$=$\frac{1}{9}$，
故答案為：$\frac{1}{9}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，明確化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)是解本題關(guān)鍵，注意：化學(xué)平衡常數(shù)與各物質(zhì)的物質(zhì)的量及物質(zhì)的量濃度都無(wú)關(guān)，題目難度不大．