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无机化学
1.8.3.3 5.3.3 平衡组成的计算
5.3.3 平衡组成的计算

在一定条件下化学反应达到平衡,平衡系统中各物质浓度之间的数量关系就因制约于平衡常数而被确定下来。实验和工业生产中正是根据这种平衡关系来计算有关物质的平衡浓度、平衡常数以及反应物的转化率。

某一反应的平衡转化率是指平衡时已转化了的量占反应前该反应物的总量的百分数,常以a 来表示,即

对气体恒容或在溶液中进行的反应,可以用浓度变化来表示a,即

平衡转化率是指在一定条件下,理论上能达到的最大转化程度。

例5.2 在某温度下,可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到化学平衡时,Kc=1,假设CO 和H2O 的起始浓度分别为2 mol/L 和3 mol/L,计算此温度下可逆反应达到化学平衡时各物质的平衡浓度和CO 的转化率。

解 设可逆反应达到化学平衡时体系中CO2 和H2 的变化浓度均为x

起始浓度(mol/L) 2 3 0 0

变化浓度(mol/L) x x x x

平衡浓度(mol/L) 2-x 3-x x x

计算:

解得:x=1.2 mol/L,根据平衡浓度关系有

c(CO2)=c(H2)=1.2 mol/L,c(CO)=2 mol/L-1.2 mol/L=0.8 mol/L,

c(H2O)=3 mol/L-1.2 mol/L=1.8 mol/L

CO 起始浓度为2 mol/L,已转化的浓度为1.2 mol/L,因此CO 的转化率为