Question

将2 mol H₂O和2 mol CO置于1 L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：
2H₂O(g)2H₂(g)+O₂ (g)
2CO(g)+O₂ (g)2CO₂ (g)
（1）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是_______和_______，或_______和_______。
（2）若平衡时O₂和CO₂的物质的量分别为n(H₂O)="_________" mol（用含a、b的代数式表示）。

Answer 1

(1)H₂O   H₂    CO   CO₂
（2）(2-2a-b)

（1）设达到平衡时，H₂O和CO分别反应了的物质的量为x和y。
2H₂O2H₂O  +  O₂
始/mol  2         0       2
反/mol  x         x       
平/mol  2-x       x       
2CO  +   O₂ 2CO₂
始/mol  2                 0
反/mol  y       y        y
平/mol  2-y     -      y
由上可知，平衡时各物质的物质的量跟x或y有关，列二元一次方程组可求出各物质的物质的量。
可见：知两物的平衡浓度，不能同时为H₂O、H₂和CO、CO₂。
（2）依题意可列：
解得：x=2a+b,则 (H₂O)="2" mol-x="(2-2a-b)" mol。