Question

15．在恒温恒容的容器中，发生反应：H₂（g）+CO（g）=C（s）+H₂O（g）．初始时加入平均相对分子质量为15的H₂、CO 混合气，一段时间后测得气体的平均相对分子质量为16，下列说法正确的是（　　）

• A． 反应前后气体的压强之比为2：1
• B． 反应前后气体的密度之比为15：16
• C． 此时CO的转化率为50%
• D． 如果反应继续向正向进行，气体的平均相对分子质量将减小

Answer 1

分析 设初始时加入H₂、CO 分别为xmol、ymol，则由平均相对分子质量为15，所以$\frac{2x+28y}{x+y}$=15，解得x：y=1：1；可令设初始时加入H₂、CO 都为1mol；
                         H₂（g）+CO（g）=C（s）+H₂O（g）．
初起的物质的量：1mol       1mol         0           0
变化的物质的量：z              z             z          z
平衡时物质的量：1-z          1-z           z          z
由题意可知：$\frac{（1-z）×2+28×（1-z）+18z}{2-z}$=16
解得z=0.5mol，据此分析解答．

解答 解：A、根据以上分析，反应前后气体的压强之比为2：（2-0.5）=3：2，故A错误；
B、因为恒温恒容的容器中，所以反应前后气体的密度之比即为气体质量之比，所以为（2×1+28×1）：（2×0.5+28×0.5+18×0.5）=5：4，故B错误；
C、根据以上分析，CO的转化率为$\frac{0.5}{1}$×100%=50%，故C正确；
D、如果反应继续向正向进行，则生成更多的水蒸气，所以气体的平均相对分子质量将增大，故D错误；
故选：C．

点评 本题考查了化学平衡的相关判断及其计算，注意利用三组量法计算计算，题目难度中等．