问题 选择题

将1molCO和1molNO2充入密闭容器中,在催化剂存在下发生反应:NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)并达到化学平衡,发现有50%的CO转化为CO2.在其它条件不变的情况下,若将1molCO和2molNO2充入上述反应器中,则反应达到化学平衡时,混合气体中的CO的体积分数是(  )

A.

1
9

B.

1
6

C.

2
9

D.

1
3

答案

将1molCO和1molNO2充入密闭容器中,平衡时CO的转化率为50%,则参加反应的CO为1mol×50%=0.5mol,则:

            NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)

开始(mol):1        1        0      0

变化(mol):0.5      0.5      0.5    0.5

平衡(mol):0.5      0.5      0.5    0.5

故该温度下平衡常数k=

0.5×0.5
0.5×0.5
=1

其它条件不变的情况下,若将1molCO和2molNO2充入上述反应器中,令反应达到化学平衡时CO的物质的量为amol,则:

           NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)

开始(mol):2        1        0      0

变化(mol):1-a      1-a      1-a    1-a

平衡(mol):1+a      a        1-a    1-a

(1-a)×(1-a)
(1+a)×a
=1,解得a=
1
3

故平衡时CO的体积分数为

1
3
mol
1mol+2mol
=
1
9

故选A.

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