Question

1．將1mol CO和1mol H₂O（g）充入某固定容積的反應器中，在某條件下達到平衡：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），此時有$\frac{2}{3}$的CO轉(zhuǎn)化為CO₂，在相同條件下，若將1mol CO₂、1mol H₂和1mol H₂O（g）充入同一反應容中，當達到平衡后，混合氣體中CO₂的體積分數(shù)可能為（　�。�

• A． $\frac{2}{9}$
• B． $\frac{1}{4}$
• C． $\frac{1}{3}$
• D． $\frac{1}{2}$

Answer 1

分析 利用達到平衡時，發(fā)現(xiàn)有$\frac{2}{3}$的CO轉(zhuǎn)化為CO₂，根據(jù)化學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1mol CO₂、1mol H₂和1mol H₂O（g）充入反應器，增大了氫氣的量，將降低CO的轉(zhuǎn)化，此時有小于$\frac{2}{3}$的CO轉(zhuǎn)化為CO₂，據(jù)此計算混合氣體中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$\frac{2}{3}$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$\frac{2}{3}$        $\frac{2}{3}$                  $\frac{2}{3}$        $\frac{2}{3}$  
平衡$\frac{1}{3}$        $\frac{1}{3}$                 $\frac{2}{3}$          $\frac{2}{3}$  
則CO₂的體積分數(shù)為$\frac{\frac{2}{3}}{2}$=$\frac{1}{3}$，
若將1mol CO₂、1mol H₂和1mol H₂O（g）充入反應器，此時有小于$\frac{2}{3}$的CO轉(zhuǎn)化為CO₂，假設還有$\frac{2}{3}$的CO轉(zhuǎn)化為CO₂，則
     H₂O （g）+CO（g） H₂ （g）+CO₂（g）
開始 1         1                1          0
轉(zhuǎn)化$\frac{2}{3}$        $\frac{2}{3}$                  $\frac{2}{3}$        $\frac{2}{3}$  
平衡$\frac{1}{3}$        $\frac{1}{3}$                1+$\frac{2}{3}$          $\frac{2}{3}$  
CO₂的體積分數(shù)為$\frac{\frac{2}{3}}{3}$=$\frac{2}{9}$，
即CO的轉(zhuǎn)化率小于$\frac{2}{3}$，所以CO₂的體積分數(shù)介于$\frac{2}{9}$--$\frac{1}{3}$之間，$\frac{1}{4}$介于$\frac{2}{9}$--$\frac{1}{3}$之間，故選B．

點評 本題考查學生利用化學平衡的三段法計算，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鍵．