Question

向某一密闭容器中充入1molCO和2molH2O,发生反应 CO+H2O==CO2+H2 当反应达到平衡时，CO的体积分数为x，

向某一密闭容器中充入1molCO和2molH2O,发生反应 CO+H2O==CO2+H2 当反应达到平衡时，CO的体积分数为x，若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是
A0.5molCO+2molH2O+1molCO2+1molH2
B1 +1 +1 +1
C0.5 +1.5 +0.4 +0.4
D0.5 +1.5 +0.5 +0.5
(B C D略去单位了…)
问题1 体积分数如何计算？若体积分数不再变化是否达到平衡？为什么？
问题2 老师讲的时候说B项物质的量是起始投料的1.5倍，所以压强就增大了1.5倍，为什么？

Answer 1

答案是B。
1、体积分数不用计算，只须判断平衡转移就行了，不增加反应物时，若平衡向右，则CO
的体积分数必定减小，反之则增大；若增加H2O，平衡也向右移，CO体积分数也减小；若增加CO，平衡也向右移，但CO体积分数增加。
2、体积分数指的是该物质的物质的量占总物质的量的百分比，故体积分数不变时，说明该物质的物质的量不再变化，反应达到平衡。
3、此题采用“等效转换法”来解决，即把右边的所有物质按比例折回左边和原来的相加，若得到的物质的量和起始加入量一致或成正比关系，则它们的状态是一样的。
A项中，CO2和H2转换后，得到CO为1.5，H2O为3，符合1:2，因为反应前后体积是不变的，所以A项中CO的体积分数和原来一样，但压强增大为原来的1.5倍，平衡并不移动。（可以这样理解：假设原来的容器体积为1L，现在加压，把容器体积变为2/3L，平衡不移动，但压强变为原来的1.5倍）
B项中，CO2和H2转换后，得到CO为2，H2O为2，相当于在原来的基础上加入1mol的CO，平衡右移，达新平衡后CO的体积分数大于x。
C项中，CO2和H2转换后，得到CO为0.9，H2O为1.9，体积比小于1:2，等效于加入H2O，平衡右移，达新平衡后CO的体积分数小于x。
D项中，CO2和H2转换后，得到CO为1，H2O为2，和原来一样，体积分数不变。