Question

5．向某密闭容器中充入1mol CO和2mol H₂O（g），发生反应：CO+H₂O（g） $?_{高温}^{催化剂}$CO₂+H₂，当反应达到平衡时，CO的体积分数为x，若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是（　　）

• A． 0.5 mol CO+2 mol H₂O（g）+1 mol CO₂+1 mol H₂
• B． 1 mol CO+1 mol H₂O（g）+1 mol CO₂+1 mol H₂
• C． 0.5 mol CO+1.5 mol H₂O（g）+0.4 mol CO₂+0.4 mol H₂
• D． 0.5 mol CO+1.5 mol H₂O（g）+0.5 mol CO₂+0.5 mol H₂

Answer 1

分析 反应CO+H₂O（g） $?_{高温}^{催化剂}$CO₂+H₂前后气体物质的量不变，在恒温恒容下，只要开始加入的一氧化碳和水的物质的量之比等于1：2，就与原平衡等效，即当反应达到平衡时，CO的体积分数也是x，若要使达到平衡时CO的体积分数大于x，则增大CO的量，利用极端假设，使开始加入的一氧化碳和水的物质的量之比大于1：2，减小CO的转化率即可．

解答 解：反应CO+H₂O（g） $?_{高温}^{催化剂}$CO₂+H₂前后气体物质的量不变，在恒温恒容下，只要开始加入的一氧化碳和水的物质的量之比等于1：2，就与原平衡等效，即当反应达到平衡时，CO的体积分数也是x，若要使达到平衡时CO的体积分数大于x，则增大CO的量，利用极端假设，使开始加入的一氧化碳和水的物质的量之比大于1：2，
A、0.5 mol CO+2 mol H₂O（g）+1 mol CO₂+1 mol H₂，利用极端假设，相当于1.5 mol CO和3 mol H₂O（g），其一氧化碳和水的物质的量之比等于1：2，故A不选；
B、1 mol CO+1 mol H₂O（g）+1 mol CO₂+1 mol H₂，利用极端假设，相当于2 mol CO和2 mol H₂O（g），其一氧化碳和水的物质的量之比大于1：2，故B选；
C、0.5 mol CO+1.5 mol H₂O（g）+0.4 mol CO₂+0.4mol H₂，利用极端假设，相当于0.9 mol CO和2.4 mol H₂O（g），其一氧化碳和水的物质的量之比小于1：2，故C不选；
D、0.5 mol CO+1.5 mol H₂O（g）+0.5 mol CO₂+0.5 mol H₂，利用极端假设，相当于1 mol CO和2 mol H₂O（g），其一氧化碳和水的物质的量之比等于1：2，故D不选；
故选B．

点评 本题考查了等效平衡的相关习题，注意反应条件是恒温恒压还是恒温恒容以及化学反应前后气体物质的量的变化，题目难度不大．