高中化学:密闭容器中同时发生两个反应如何计算平衡常数?

如题所述

对于这种双平衡或多平衡的情况处理原则:

    设多个平衡依次达到——第一个反应达到最终平衡状态(除与其它平衡有关的物质外,其它物质都达到最终平衡时的浓度),然后第二个反应再达到平衡,依次类推。

    当最后一个反应平衡时,体系中各物质的浓度都遵守各反应的平衡常数

就本题而言,分析如下:

平衡时CH4和CO2体积比为1:1,则物质的量之比也为1:1,

设平衡时CH4、CO2的物质的量均为x

CH4(g)  +  H2O(g)  =  CO(g)  + 3H2(g)

初   1mol           2mol            0            0

平     x              1mol+x     1mol-x   3mol-3x      除CH4外,其它为第二个反应的初始量

变   1mol-x     1mol-x       1mol-x    3(1mol-x)   变化量之比等于系数比

CO(g)   +   H2O(g)    =   CO2(g)    +   H2(g)

初   1mol-x      1mol+x          0                 3mol-3x  该反应开始时,容器内没有CO2

平                                                               2.2mol(最终平衡的物质的量)

变  3x-0.8mol   3x-0.8mol    3x-0.8mol     3x-0.8mol(要生成CO2,就要生成H2,

H2要增加,变化量为平衡量减去初始量)

从第一个平衡得出平衡时,CH4的物质的量为x

从第二个平衡得出平衡时,CO2的物质的量为:3x-0.8mol

则有:x=3x-0.8mol        解得:x=0.4mol

由此得出反应②中各物质的平衡物质的量分别为:

CO:(1mol-x)  - (3x-0.8mol) = 0.2mol

H2O:(1mol+x) - (3x-0.8mol) = 1.0mol

CO2:0.4mol

H2:2.2mol

由于是在同一窗器中进行的反应,各物质的物质的量除以容积即为浓度。由于方程式系数均为1,可以用物质的量代替浓度计算。

平衡常数为:(2.2 × 0.4)÷(1.0 × 0.2)= 4.4

追问

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第1个回答  2018-05-31

H2应为2.2,结果错了,楼上的正解!

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