Question

8．在密閉容器中將CO和水蒸氣的混合物加熱到800℃時，有下列平衡：CO+H₂O?CO₂+H₂，且K=1．若用2molCO和5mol H₂O相互混合并加熱到800℃，反應達到平衡狀態，則下列說法正確的是（　　）

• A． 此時水的轉化率為71.4%
• B． 此時CO₂的體積分數為20.4%
• C． 若再向容器內通入5mol H₂O，則達到新平衡時，H₂O的轉化率升高
• D． 若從容器內移走5mol H₂O，則達到新平衡時，CO的轉化率升高

Answer 1

分析 在密閉容器中將CO和水蒸氣的混合物加熱到800℃時，達到平衡狀態，設消耗一氧化碳物質的量為x：
                      CO+H₂O?CO₂+H₂，
起始量（mol）  2   5   0   0
變化量（mol）  x    x   x    x
平衡量（mol）2-x   5-x  x    x
反應前后氣體物質的量不變，可以利用氣體物質的量代替平衡濃度計算平衡常數
平衡常數K=$\frac{{x}^{2}}{（2-x）（5-x）}$=1．
x=$\frac{10}{7}$，
結合濃度對平衡移動的影響解答該題．

解答 解：在密閉容器中將CO和水蒸氣的混合物加熱到800℃時，達到平衡狀態，設消耗一氧化碳物質的量為x：
                      CO+H₂O?CO₂+H₂，
起始量（mol）  2   5   0   0
變化量（mol）  x    x   x    x
平衡量（mol）2-x   5-x  x    x
反應前后氣體物質的量不變，可以利用氣體物質的量代替平衡濃度計算平衡常數
平衡常數K=$\frac{{x}^{2}}{（2-x）（5-x）}$=1．
x=$\frac{10}{7}$，
A．水的轉化率為$\frac{\frac{10}{7}}{5}$×100%=28.6%，故A錯誤；
B．CO₂的體積分數為$\frac{\frac{10}{7}}{7}$×100%=20.4%，故B正確；
C．加入水，雖然平衡正向移動，但轉化的比加入的少，轉化率反而降低，故C錯誤；
D．若從容器內移走5mol H₂O，平衡逆向移動，則達到新平衡時，CO的轉化率降低，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查了化學平衡計算方法的分析應用，為高考常見題型，側重于學生的分析、計算能量的考查，題目主要是平衡常數概念的計算，題目較簡單．