Question

850℃条件下，存在如下平衡：CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g）开始只加入二氧化碳和氢气，达到最大反应限度时有90%的氢气转化为水，且知在平衡状态下，存在如下关系：c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O）则原混合气体中二氧化碳和氢气的体积之比为（　　）

A．1：1

B．5：1

C．9：1

D．10：1

Answer 1

令原混合气体中二氧化碳和氢气的物质的量分别为amol、bmol．
达到最大反应限度时有90%的氢气转化，所以参加反应的氢气的物质的量为bmol×90%=0.9bmol．
对于反应：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
开始（mol）：a        b       0       0
变化（mol）：0.9b      0.9b    0.9b    0.9b
平衡（mol）：a-0.9b    0.1b    0.9b    0.9b
由于各组分的化学计量数均为1，所以可以用物质的量代替浓度，
由于平衡时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．
体积之比等于物质的量之比，所以原混合气体中二氧化碳和氢气的体积之比9：1．
故选：C．