一、选择题(每小题5分,每小题有1-2个正确选项)
1.向某密闭容器中充入1mol CO和2mol H2O(g),发生反应:CO+H2O(g) 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,起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.0.5mol CO+2mol H2O(g)+1mol CO2+1mol H2
B.1mol CO+1mol H2O(g)+1mol CO2+1mol H2
C.0.5mol CO+1.5mol H2O(g)+0.4mol CO2+0.4mol H2
D.0.5mol CO+1.5mol H2O(g)+0.5mol CO2+0.5mol H2
解析:本题考查了等效平衡的问题。对于反应CO+H2O(g) CO2+H2,是一个反应前后气体的体积不变的反应,因此在恒温和恒容条件下是等效平衡的条件是CO和H2O(g)的物质的量之比与起始时加入的CO和H2O(g)的物质的量之比相等即可。因此只要将各选项中的投料转化为CO和H2O(g)的物质的量,并与原平衡进行对比即可。对于A选项中的配料相当于CO有1.5mol、H2O(g)有3mol,即二者之比为1∶2,所以此情况下的平衡与原平衡等效,即CO的体积分数仍为x;对于B选项中的配料相当于CO有2mol、H2O(g)有2mol,相对于原平衡可以认为是在原平衡的基础上又加入了1mol CO,根据平衡移动原理,平衡相当于向右移动,但是CO的体积分数增大,即大于x;对于C选项中的配料相当于CO有0.9mol、H2O(g)有1.9mol,此投料相当于在0.9molCO和1.8mol
H2O(g)的平衡体系中再加入0.1mol H2O(g),而0.9mol CO和1.8mol H2O(g)的平衡与原平衡是等效平衡,再加入0.1mol H2O(g)时平衡向右移动,CO的体积分数减小,即小于x;对于D选项中的配料相当于CO有1mol、H2O(g)有2mol,此平衡与原平衡相同,所以CO的体积分数也为x。因此达到平衡时CO的体积分数大于x的只有B选项。
答案:B