题目内容
【题目】在恒容密闭容器中,将10 mol CO和一定量的H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)
COS(g)+H2(g) K=1,平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是
A. CO.H2S的转化率之比为1:1
B. 达平衡后H2S的体积分数为4%
C. 升高温度,COS浓度减小,表明该反应是吸热反应
D. 恒温下向平衡体系中再加入CO.H2S.COS.H2各1 mol,平衡不移动
【答案】B
【解析】
反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,设反应前H2S物质的量为n,则:
CO(g)+H2S(g)
COS(g)+H2(g)
起始(mol):10 n 0 0
变化(mol):2 2 2 2
平衡(mol):8 n-2 2 2
该温度下该反应的K=1,利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式计算出n,根据计算结果及化学平衡的影响因素进行判断。
反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,设反应前H2S物质的量为n,则:
CO(g)+H2S(g)
COS(g)+H2(g)
起始(mol):10 n 0 0
变化(mol):2 2 2 2
平衡(mol):8 n-2 2 2
该温度下该反应的K=1,设容器容积为V,则平衡常数K=
,
解得:n=2.5,即反应前硫化氢的物质的量为2.5mol;
A.由于反应前CO、H2S的物质的量分别为10mol、2.5mol,而二者化学计量数相等,反应消耗的物质的量相等,所以二者的转化率一定不相等,故A错误;
B.该反应前后气体的体积相等,则反应后气体的总物质的量不变,仍然为10mol+2.5mol=12.5mol,平衡后硫化氢的物质的量为(2.5-2)mol=0.5mol,相同条件下气体的体积分数=物质的量分数=0.5mol/12.5mol×100%=4.0%,故B正确;
C.升高温度,COS浓度减小,说明平衡向着逆向移动,则该反应的正反应为放热反应,故C错误;
D.恒温下向平衡体系中再加入CO、H2S、COS、H2各1 mol,则此时该反应的浓度商
<1,说明平衡会向着正向移动,故D错误。
故选B。