Question

【題目】在T℃時，發生反應Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)，該反應的平衡常數K= 64，在1L恒容密閉容器甲和乙中，甲中加有四種物質各1 mol，乙中加有Fe2O3 、Fe、CO2各1 mol, CO 2 mol。達平衡后，兩容器中不相等的是( )

A. 用CO表示的反應速率 B. 平衡混合氣體的平均相對分子質量

C. CO的轉化率 D. CO2的體積分數

Answer 1

【答案】C

【解析】

可逆反應Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)的平衡常數K==64，整理可得：==4，即達到平衡時二氧化碳和CO的濃度之比相等，則混合氣體中二氧化碳的體積分數、混合氣體的平均分子質量一定相等；
按照題中所給的條件(沒提各用多少時間達到平衡)， 無法判斷速率大小；設達到平衡時甲、乙消耗的CO分別為xmol、ymol，利用平衡常數計算出x、y，然后計算出CO的轉化率。

可逆反應Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)的平衡常數K==64，整理可得：==4，即達到平衡時二氧化碳和CO的濃度之比相等，則混合氣體中二氧化碳的體積分數、混合氣體的平均分子質量一定相等，故B、D不符合題意；
按照題中所給的條件(沒提各用多少時間達到平衡)， 無法判斷速率大小，故A不符合題意；
設達到平衡時甲消耗CO的物質的量為x，乙中消耗CO的物質的量為y，
則： Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)
起始量（mol） 1(2) 1
變化量（mol） x(y) x(y)
平衡量（mol） 1-x (2-y) 1+x (1+y)
反應前后氣體體積不變，可以用物質的量代替濃度計算平衡常數，

甲中根據平衡常數可得：==4，計算得出x=0.6mol，

則甲中CO的轉化率為：100%=60%；
乙中根據平衡常數可得：==4，計算得出：y=1.4mol，

則乙中CO的轉化率為：100%=70%；
所以甲中CO的轉化率小于乙，所以C選項符合題意，
故選C。