平衡常数等于产物的相对压强的幂的乘积除以反应物的相对压强的幂的乘积.
所以K=(P(CO2)/P0)*(P(H2)/P0)/[(P(CO)/P0)*(P(H2O)/P0)]=P(CO2)*P(H2)/[P(CO)*P(H2O)](P0指1个标准大气压)
当K=1时,可得平衡时P(CO2)*P(H2)=P(CO)*P(H2O)
CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)
初始 5.6/28 5.4/18 0 0
反应 x x x x
平衡 0.2-x 0.3-x x x
因为P=nRT,所以相同温度时,压强P与物质的量n成正比
由P(CO2)*P(H2)=P(CO)*P(H2O),可得n(CO2)*n(H2)=n(CO)*n(H2O),即 (0.2-x)(0.3-x)=x2(x平方),解得x=0.12mol
(1)达到平衡时CO的转化率=0.12/0.2=60%
(2)平衡混合物中CO2的体积分数=V(CO2)/V(总)=n(CO2)/n(总)=0.12/(0.2+0.3)=24%(方程式中反应前后体积不变,所以物质的量也不变)
(3)在0~4min 内 ,H2的平均反应速率=c(H2,生成)/t=n(H2,生成)/(V*t)=0.12/(10*4)=0.003(mol/L/min)