Question

在密閉容器中，將1.0mol CO與1.0mol H₂O混合加熱到800℃，發(fā)生下列反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．一段時間后該反應達到平衡，測得CO的物質的量為0.5mol．則下列說法正確的是（　�。�

• A、800℃下，該反應的化學平衡常數為0.25
• B、427℃時該反應的平衡常數為9.4，則該反應的△H＜0
• C、800℃下，若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0mol的CO（g），則平衡時CO物質的量分數為33.3%
• D、800℃下，若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0mol的H₂O（g），則平衡時CO轉化率為33.3%

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：令容器體積為1L，根據反應的方程式H₂O （g）+CO （g）?H₂（g）+CO₂ （g），分別計算起始、轉化以及平衡時的濃度，首先可計算出800℃時該反應的平衡常數以及CO₂的物質的量分數，再根據平衡常數計算新平衡下水蒸氣的物質的量和CO₂的物質的量分數．

解答： 解：A、令容器體積為1L，
　　　　　　　　　　　H₂O （g）+CO （g）?H₂（g）+CO₂ （g）
起始（mol?L ^-1）：1     　   1     　 0  　   0
變化（mol?L ^-1）：0.5  　　 0.5       0.5 　   0.5
平衡（mol?L ^-1）：0.5    　　 0.5        0.5  　  0.5
該反應的化學平衡常數K=

0.5×0.5

0.5×0.5

=1，故A錯誤；
B、427℃時該反應的平衡常數為9.4＞1，降低溫度，K增大，所以反應是放熱的，該反應的△H＜0，故B正確；
C、平衡時CO的物質的量分數=

0.5

2

×100%=25%；800℃下，若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0mol的CO（g），
                    H₂O （g）+CO （g）?H₂（g）+CO₂ （g）
起始（mol?L ^-1）：0.5    　　 1.5       0.5  　  0.5
變化（mol?L ^-1）：x  　　   x           x 　   x
平衡（mol?L ^-1）：0.5-x    　1.5-x       0.5+x  　  0.5+x

(0.5+x)2

(0.5-x)?(1.5-x)

=1，解得x=

1

6

，所以平衡時CO物質的量分數為

1 6

3

×100%=5.6%，故C錯誤；
D、如果繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0mol的H₂O（g），設從起始到平衡CO的濃度變化為xmol?L ^-1，
      　　　　　　　 H₂O （g）+CO（g）?H₂（g）+CO₂ （g）
起始（mol?L ^-1）：2        1       　　　　   0      0
變化（mol?L ^-1）：x         x      　　　     x      x
平衡（mol?L ^-1）：（2-x）    （1-x） 　　　　   x      x
k=

x2

(2-x)(1-x)

=1，解得x=

2

3

，所以平衡時平衡時CO轉化率為

2 3

1

×100%≈67%，故D錯誤．
故選B．

點評：本題考查化學平衡的計算，題目難度中等，本題注意根據物質的量濃度的變化利用三段式法解答．