Tentei de uma forma diferente, resolvi usar o metodo de array splice passando o id que vem da requisição, como parametro inicial para remover 1 item da array e adicionar um novo que vem do body da requisição.
const livros = [
{id: 1, livro: "HarryPotter"},
{id: 2, livro: "O Hobbit"}
]
app.put('/livros/:id', (req, res) => {
livros.splice(req.params.id - 1, 1, req.body);
res.status(201).send("Livro atualizado com sucesso!");
});