Question

850℃條件下，存在如下平衡：CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g）開(kāi)始只加入二氧化碳和氫氣，達(dá)到最大反應(yīng)限度時(shí)有90%的氫氣轉(zhuǎn)化為水，且知在平衡狀態(tài)下，存在如下關(guān)系：c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O）則原混合氣體中二氧化碳和氫氣的體積之比為（　　）

A．1：1

B．5：1

C．9：1

D．10：1

Answer 1

分析：令原混合氣體中二氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量分別為amol、bmol，根據(jù)三段式解題法用b表示出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量．由于各組分的化學(xué)計(jì)量數(shù)均為1，所以可以用物質(zhì)的量代替濃度，代入c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O）計(jì)算a、b的關(guān)系，體積之比等于物質(zhì)的量之比，據(jù)此判斷．

解答：解：令原混合氣體中二氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量分別為amol、bmol．
達(dá)到最大反應(yīng)限度時(shí)有90%的氫氣轉(zhuǎn)化，所以參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為bmol×90%=0.9bmol．
對(duì)于反應(yīng)：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
開(kāi)始（mol）：a        b       0       0
變化（mol）：0.9b      0.9b    0.9b    0.9b
平衡（mol）：a-0.9b    0.1b    0.9b    0.9b
由于各組分的化學(xué)計(jì)量數(shù)均為1，所以可以用物質(zhì)的量代替濃度，
由于平衡時(shí)c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），所以有（a-0.9b）×0.1b=0.9b×0.9b
解得：a=9b，即a：b=9：1．
體積之比等于物質(zhì)的量之比，所以原混合氣體中二氧化碳和氫氣的體積之比9：1．
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，難度不大，關(guān)鍵用氫氣的物質(zhì)的量表示出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，注意三段式解題法的運(yùn)用．