Question

將2 mol H₂O和2 mol CO置于1 L容器中，在一定條件下，加熱至高溫，發生如下可逆反應：
2H₂O(g)2H₂(g)+O₂ (g)
2CO(g)+O₂ (g)2CO₂ (g)
（1）當上述系統達到平衡時，欲求其混合氣體的平衡組成，則至少還需要知道兩種氣體的平衡濃度，但這兩種氣體不能同時是_______和_______，或_______和_______。
（2）若平衡時O₂和CO₂的物質的量分別為n(H₂O)="_________" mol（用含a、b的代數式表示）。

Answer 1

(1)H₂O   H₂    CO   CO₂
（2）(2-2a-b)

（1）設達到平衡時，H₂O和CO分別反應了的物質的量為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，平衡時各物質的物質的量跟x或y有關，列二元一次方程組可求出各物質的物質的量。
可見：知兩物的平衡濃度，不能同時為H₂O、H₂和CO、CO₂。
（2）依題意可列：
解得：x=2a+b,則 (H₂O)="2" mol-x="(2-2a-b)" mol。