Question

高中化学难题5

答案是D，不知道正确不正确，我觉得甲中氢气的体积分数一定小于乙的氢气体积分数，于是得出D，但是其他不知道该如何分析

Answer 1

选D。
首先解决一下等效平衡的概念吧：（以下是我的理解）就是在相同的化学反应条件下，以不同的投料方式最终达到相同的平衡状态的各种投料方式称为等效平衡。比如这道题，在等温等压条件下，我向反应容器中加入a mol CO2,a mol H2所达到的平衡，加入a mol CO,a mol H2O所达到的平衡以及加入1/2a mol CO2, 1/2a mol H2,1/2a mol CO,1/2a mol H2O的是一样的。我表达能力比较悲剧……如果不大明白的话可以去查一下百度百科，或者问下老师。
然后将甲乙丙丁进行等效平衡转换，得：
CO2(g)+H2(g) ↔ CO(g)+H2O(g)
甲: amol amol 0mol 0mol
乙: 2amol amol 0mol 0mol
等效后的丙: amol amol 0mol amol
等效后的丁: amol amol 0mol 0mol
（关于丁的等效解释一下：因为这是等压反应，所以丁的原等效（2a 2a 0 0）可以看成是2份甲的叠加，其实你可以想象，在压强不变的情况下，丁的投料是甲的两倍，体积必定也是甲的两倍，你把它中间用一个假想的隔板隔开就等同于两个甲了。为了更清晰地理解我就直接把丁当甲了。）
这道题目还有一个很关键的地方：反应前后气体体积没有变化，所以压强对于反应没有影响。所以我们把该等压模型转化成等容来考虑。
假设往甲，乙，丙，丁四个盒子中我们先投入a mol H2 和a mol CO2，使其达到平衡
此时氢气的体积分数应该是：甲=乙=丙=丁
然后，根据等效平衡，我们还需往乙中加入a mol CO2,由于增加了反应物的量，反应右移，H2量减少，往丙中加入a mol H2O,由于增加了生成物的量，反应左移，所以H2量增加
所以净结果是：丙>甲=丁>乙
选D

Answer 2

解析: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
甲: amol amol 0mol 0mol
乙: 2amol amol 0mol 0mol
等效后的丙: amol amol 0mol 0mol
等效后的丁: 2amol amol 0mol 0mol
答案:A.
选A
可以先比较甲和乙
甲： amol amol 0mol 0mol
乙： 2amol amol 0mol 0mol

可以把乙转化为
amol+amol amol 0mol 0mol
就是在甲的基础上再加1molCO2,平衡正动，CO的物质的量自然就多于甲中的，
甲和丙通过极值转化以后等效，乙和丁也等效
所以乙＝丁＞丙＝甲