Question

12．在一定條件下，向密閉容器中充入30mLCO和20mL水蒸氣，使其反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）達(dá)到平衡時(shí)，水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)與H₂的體積分?jǐn)?shù)相等，下列敘述錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． 平衡后CO的體積分?jǐn)?shù)為40%
• B． 平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為25%
• C． 平衡后水的轉(zhuǎn)化率為50%
• D． 平衡后混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為24

Answer 1

分析 該反應(yīng)前后氣體的體積不變，平衡時(shí)水蒸氣與H₂的體積分?jǐn)?shù)相等，說(shuō)明平衡時(shí)水蒸氣與H₂的體積相等，二者體積都為10mL，據(jù)此可計(jì)算二者轉(zhuǎn)化率，CO的體積分?jǐn)?shù)；混合氣體總質(zhì)量不變，總的物質(zhì)的量不變，則反應(yīng)過(guò)程中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，結(jié)合氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算平衡后混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量．

解答 解：該反應(yīng)前后氣體的體積不變，平衡時(shí)水蒸氣與H₂的體積分?jǐn)?shù)相等，說(shuō)明平衡時(shí)水蒸氣與H₂的體積相等，
設(shè)反應(yīng)消耗CO的體積為xmL，則：
  CO+H₂O（g）?CO₂+H₂
   xmL xmL                xmL
故2mL-xmL=xmL，解得x=10mL，
A．平衡時(shí)CO的體積為：30mL-10mL-20mL，則CO的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{20mL}{30mL+20mL}$×100%=40%，故A正確；
B．平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率=$\frac{10mL}{30mL}$×100%=33.3%，故B錯(cuò)誤；
C．平衡時(shí)水的轉(zhuǎn)化率=$\frac{10mL}{20mL}$×100%=50%，故C正確；
D．混合氣體總質(zhì)量不變，總的物質(zhì)的量不變，平衡后平均相對(duì)分子質(zhì)量等于反應(yīng)前的平均相對(duì)分子質(zhì)量，且相同條件下氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比，則反應(yīng)前CO和水的物質(zhì)的量之比=30mL：20mL=3：2，其平均摩爾質(zhì)量=$\frac{28×3+18×2}{3+2}$g/mol=24g/mol，所以平衡后混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為24，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，根據(jù)方程式特征與氫氣與水蒸氣的體積關(guān)系確定二者物質(zhì)的量相等是解題關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)平衡及其影響因素，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．．