Question

4．向某密闭容器中充入1mol CO和2mol H₂O（g），发生反应：CO+H₂O（g）$?_{高温}^{催化剂}$CO₂+H₂．当反应达到平衡时，CO的体积分数为x．若维持容器的体积和温度不变，超始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是（　　）

• A． 0.5 mol CO+2 mol H₂O（g）+1 mol CO₂+1 mol H₂
• B． 1 mol CO+1 mol H₂O（g）+1 mol CO₂+1 mol H₂
• C． 0.5 mol CO+1.5 mol H₂O（g）+0.4 mol CO₂+0.4 mol H₂
• D． 0.5 mol CO+1.5 mol H₂O（g）+0.5 mol CO₂+0.5 mol H₂

Answer 1

分析 恒温恒容下，该反应前后气体体积不发生变化，将物质全部转化到左边满足n（CO）：n（H₂O）=1：2，为等效平衡，平衡时CO的体积分数相同，不同配比达到平衡时CO的体积分数大于原平衡中CO的体积分数x，说明不同配比全部转化到左边应n（CO）：n（H₂O）＞1：2，据此进行解答．

解答 解：恒温恒容下，该反应前后气体体积不发生变化，将物质全部转化到左边满足n（CO）：n（H₂O）=1：2，为等效平衡，平衡时CO的体积分数相同，不同配比达到平衡时CO的体积分数大于原平衡中CO的体积分数x，说明不同配比全部转化到左边应n（CO）：n（H₂O）＞1：2，
A．0.5mol CO+2mol H₂O（g）+1mol CO₂+1mol H₂等效为1.5 molCO+3 molH₂O（g），n（CO）：n（H₂O）=1：2，平衡时CO的体积分数为x，故A错误；
B．1mol CO+1mol H₂O（g）+1mol CO₂+1mol H₂等效为2 molCO+2 molH₂O（g），n（CO）：n（H₂O）=1：1＞1：2，平衡时CO的体积分数大于x，故B正确；
C.0.5mol CO+1.5mol H₂O（g）+0.4mol CO₂+0.4molH₂等效为0.9 molCO+1.9 molH₂O（g），n（CO）：n（H₂O）=9：19＜1：2，平衡时CO的体积分数小于x，故C错误；
D.0.5mol CO+1.5mol H₂O（g）+0.5molCO₂+0.5mol H₂等效为1 molCO+2 molH₂O（g），n（CO）：n（H₂O）=1：2，平衡时CO的体积分数等于x，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了化学平衡的影响因素分析、等效平衡的应用判断，题目难度中等，极值转化是解题的关键，注意掌握等效平衡的判断方法，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．