Question

2．將1molCO和1molNO₂充入密閉容器中，在催化劑存在下發(fā)生反應NO₂（g）+CO（g）?CO₂（g）+NO（g）并達到化學平衡，發(fā)現(xiàn)有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO₂．在其它條件不變的情況下，若將1molCO和2molNO₂充入上述反應器中，則反應達到化學平衡時，混合氣體中的CO₂的體積分數(shù)是（　　）

• A． $\frac{1}{9}$
• B． $\frac{1}{6}$
• C． $\frac{2}{9}$
• D． $\frac{1}{3}$

Answer 1

分析 將1molCO和1molNO₂充入密閉容器中，根據(jù)CO的轉(zhuǎn)化率計算參加反應的CO的物質(zhì)的量，利用三段式計算平衡時各組分的物質(zhì)的量，由于反應前后氣體的化學計量數(shù)之和相等，故可以利用物質(zhì)的量代替濃度計算該溫度下的平衡常數(shù)k，令1molCO和2molNO₂充入上述反應器中，反應達到化學平衡時CO的物質(zhì)的量為amol，利用三段式表示出平衡時各組分的物質(zhì)的量，代入平衡常數(shù)計算a的值，再利用體積分數(shù)定義計算．

解答 解：將1molCO和1molNO₂充入密閉容器中，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則參加反應的CO為1mol×50%=0.5mol，則：
            NO₂（g）+CO（g）?CO₂（g）+NO（g）
開始（mol）：1        1        0      0
變化（mol）：0.5      0.5      0.5    0.5
平衡（mol）：0.5      0.5      0.5    0.5
故該溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{0.5×0.5}{0.5×0.5}$=1
其它條件不變的情況下，若將1molCO和2molNO₂充入上述反應器中，令反應達到化學平衡時CO的物質(zhì)的量為amol，則：
           NO₂（g）+CO（g）?CO₂（g）+NO（g）
開始（mol）：2        1        0      0
變化（mol）：1-a      1-a      1-a    1-a
平衡（mol）：1+a      a        1-a    1-a
故$\frac{（1-a）．（1-a）}{（1+a）．a(chǎn)}$=1，解得a=$\frac{1}{3}$
故平衡時CO的體積分數(shù)為$\frac{\frac{1}{3}mol}{（1+2）mol}$=$\frac{1}{9}$，
故選A．

點評 本題考查化學平衡計算，為高頻考點，側(cè)重考查學生分析計算能力，明確化學平衡常數(shù)只與溫度有關是解本題關鍵，注意：化學平衡常數(shù)與各物質(zhì)的物質(zhì)的量及物質(zhì)的量濃度都無關，題目難度不大．