Question

【題目】將1molCO和1molH2O(g)充入某固定容積的反應器中，在某條件下達到平衡：CO＋H2O（g）CO2＋H2，此時有1/2的CO轉化為CO2。

（1）該平衡混合物中CO2的物質的量分數為________。

（2）溫度不變的條件下向該平衡體系中再充入一定量的氬氣，CO的轉化率___________（填“增大”、“減小”、“不變”）。

（3）溫度不變的條件下向該平衡體系中再充入1mol CO2和1mol H2，則達到平衡時CO2的物質的量分數為________。

（4）若在相同條件下，向容器中充入1mol CO2、1mol H2和1mol H2O，則達到平衡時，混合物中CO2的物質的量分數可能是下列各值中的________（填編號）。

A．16.67% B．22.2% C．33．3% D．36．8%

Answer 1

【答案】 25% 不變 25% B

【解析】平衡時參加反應的CO為1mol×=mol，則：

CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g），

起始（mol）：1 1 0 0

變化（mol）：

平衡（mol）：

（1）反應前后氣體的體積不變，所以平衡時，混合氣體的總的物質的量為1mol+1mol=2mol，

所以平衡混合物中CO2的物質的量分數=×100%=25%；（2）溫度不變的條件下向該平衡體系中再充入一定量的氬氣，容器的容積不變，反應混合物各組分濃度不變，平衡不移動，CO的轉化率不變；（3）平衡后再充入1mol CO2和1mol H2，等效為在原平衡的基礎上增大壓強，平衡不移動，二氧化碳的物質的量分數不變，為25%；（4）該溫度下，設該體積容器體積為VL，則平衡常數K==1，充入1mol CO2、lmol H2和1mol H2O，反應向逆反應進行建立平衡，令參加反應的H2物質的量為nmol，

CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g），

起始（mol）：0 1 1 1

轉化（mol）：n n n n

平衡（mol）：n 1+n 1-n 1-n

所以K==1，解得n=mol，反應前后氣體的體積不變，所以平衡時，混合氣體的總的物質的量為1mol+1mol+1mol=3mol，平衡混合物中CO2的體積分數為×100%=22.2%，答案選B。