Question

15．在恒溫恒容的容器中，發(fā)生反應(yīng)：H₂（g）+CO（g）?C（s）+H₂O（g）．初始時(shí)加入平均相對(duì)分子質(zhì)量為15的H₂、CO混合氣，一段時(shí)間后測(cè)得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為16，下列說法中不正確的是（　�。�

• A． 反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)之比為4：3
• B． 反應(yīng)前后氣體的密度之比為l5：16
• C． H₂與CO的轉(zhuǎn)化率相等，均為50%
• D． 若H₂與CO按8：5體積比混合，則反應(yīng)前后混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

Answer 1

分析 設(shè)初始時(shí)加入H₂、CO 分別為xmol、ymol，則由平均相對(duì)分子質(zhì)量為15，所以$\frac{2x+28y}{x+y}$=15，解得x：y=1：1；可令設(shè)初始時(shí)加入H₂、CO 都為1mol；
                         H₂（g）+CO（g）=C（s）+H₂O（g）．
初起的物質(zhì)的量：1mol       1mol         0           0
變化的物質(zhì)的量：z              z             z          z
平衡時(shí)物質(zhì)的量：1-z          1-z           z          z
由題意可知：$\frac{（1-z）×2+28×（1-z）+18z}{2-z}$=16，
解得z=0.5mol，以此解答該題．

解答 解：A．根據(jù)以上分析，反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)之比為2：（2-0.5）=4：3，故A正確；
B．因?yàn)楹銣睾闳莸娜萜髦�，所以反�?yīng)前后氣體的密度之比即為氣體質(zhì)量之比，所以為（2×1+28×1）：（2×0.5+28×0.5+18×0.5）=5：4，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)以上分析，CO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.5}{1}$×100%=50%，故C正確；
D．假設(shè)體積為1L，按1：1反應(yīng)時(shí)，平衡常數(shù)為$\frac{0.5}{0.5×0.5}$=2，若H₂與CO按8：5體積比混合，則反應(yīng)前混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{2×8+5×28}{8+5}$=12，
設(shè)H₂與CO按8：5體積比混合，物質(zhì)的量分別為8mol、5mol，體積仍為1L，
則                       H₂（g）+CO（g）=C（s）+H₂O（g）
初起的物質(zhì)的量：8mol       5mol         0           0
變化的物質(zhì)的量：n              n             n          n
平衡的物質(zhì)的量  8-n            5-n           n         n
則$\frac{n}{（8-n）×（5-n）}$=2，
n=4，
則相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{4×2+28×1+4×18}{9}$=12，
故D正確．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的相關(guān)判斷及其計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析、計(jì)算能力，注意利用三組量法計(jì)算計(jì)算，題目難度中等．