Question

將1molCO和1molH₂O充入容器中，在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)H₂O （g）+CO（g） H₂ （g）+CO₂（g）
達到平衡時，發(fā)現(xiàn)有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO₂．在其他條件不變的情況下，若將1molCO和2molH₂O充入反應(yīng)器中，則反應(yīng)達平衡后，混合氣體中CO₂的體積分數(shù)可能為（　　）

• A．

  1

  9

• B．

  1

  6

• C．

  2

  9

• D．

  1

  2

Answer 1

分析：利用達到平衡時，發(fā)現(xiàn)有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO₂，根據(jù)化學(xué)平衡的三段法計算出平衡時的量，然后計算混合氣體中CO₂的體積分數(shù)；
若將1molCO和2molH₂O充入反應(yīng)器，增大了水的量，將促進CO的轉(zhuǎn)化，假設(shè)轉(zhuǎn)化率為100%來計算混合氣體中CO₂的體積分數(shù)；
根據(jù)CO的轉(zhuǎn)化率的范圍來確定CO₂的體積分數(shù)的范圍即可判斷答案．

解答：解：由到平衡時，發(fā)現(xiàn)有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO₂，則
   H₂O （g）+CO（g） H₂ （g）+CO₂（g）
開始1         1                  0        0
轉(zhuǎn)化 0.5      0.5                0.5      0.5
平衡 0.5      0.5                0.5      0.5
則CO₂的體積分數(shù)為

0.5

0.5+0.5+0.5+0.5

=

1

4

，
若將1molCO和2molH₂O充入反應(yīng)器，CO的轉(zhuǎn)化率為100%，則
    H₂O （g）+CO（g） H₂ （g）+CO₂（g）
開始2         1                  0        0
轉(zhuǎn)化 1        1                   1       1
平衡 1        0                   1       1
CO₂的體積分數(shù)為

1

1+0+1+1

=

1

3

，
即CO的轉(zhuǎn)化率介于50%--100%之間，所以CO₂的體積分數(shù)介于

1

4

--

1

3

之間，

2

9

介于

1

6

--

1

3

之間，故選C．

點評：本題考查學(xué)生利用化學(xué)平衡的三段法計算，明確轉(zhuǎn)化率及體積分數(shù)的計算方法及利用轉(zhuǎn)化率確定CO₂的體積分數(shù)的范圍是解答本題的關(guān)鍵．