将2molH2O和2molCO置于1L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______.(填化学式)
(2)若平衡时,O2和CO2的物质的量分别为:n(O2)平=amol,n(CO2)平=bmol.试求n(H2O)平=______.(用含a、b的代数式表示).
(1)由两个方程式可知,两个反应靠O2联系起来,只要知道O2和另外任意一种气体的平衡浓度,均可求出混合气体的平衡组成,当知道H2O和H2或CO和CO2的平衡浓度时,由于两个方程式无法通过O2建立反应量的关系,所以无法求其混合气体的平衡组成,因而不能是这两组,故答案为:H2O,H2;CO,CO2;
(2)因n(CO2)平=bmol,由方程式 2CO(g)+O2(g)
2CO2(g)可知平衡时反应的O2为
mol,b 2
则反应2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)中生成O2的物质的量为(a+
)mol,b 2
消耗的水为2×(a+
)mol=(2a+b)mol,b 2
所以n(H2O)平=2mol-(2a+b)mol=(2-2a-b)mol,
故答案为:(2-2a-b)mol.