Question

【题目】在T℃时，发生反应Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)，该反应的平衡常数K= 64，在1L恒容密闭容器甲和乙中，甲中加有四种物质各1 mol，乙中加有Fe2O3 、Fe、CO2各1 mol, CO 2 mol。达平衡后，两容器中不相等的是( )

A. 用CO表示的反应速率 B. 平衡混合气体的平均相对分子质量

C. CO的转化率 D. CO2的体积分数

Answer 1

【答案】C

【解析】

可逆反应Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)的平衡常数K==64，整理可得：==4，即达到平衡时二氧化碳和CO的浓度之比相等，则混合气体中二氧化碳的体积分数、混合气体的平均分子质量一定相等；
按照题中所给的条件(没提各用多少时间达到平衡)， 无法判断速率大小；设达到平衡时甲、乙消耗的CO分别为xmol、ymol，利用平衡常数计算出x、y，然后计算出CO的转化率。

可逆反应Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)的平衡常数K==64，整理可得：==4，即达到平衡时二氧化碳和CO的浓度之比相等，则混合气体中二氧化碳的体积分数、混合气体的平均分子质量一定相等，故B、D不符合题意；
按照题中所给的条件(没提各用多少时间达到平衡)， 无法判断速率大小，故A不符合题意；
设达到平衡时甲消耗CO的物质的量为x，乙中消耗CO的物质的量为y，
则： Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)
起始量（mol） 1(2) 1
变化量（mol） x(y) x(y)
平衡量（mol） 1-x (2-y) 1+x (1+y)
反应前后气体体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，

甲中根据平衡常数可得：==4，计算得出x=0.6mol，

则甲中CO的转化率为：100%=60%；
乙中根据平衡常数可得：==4，计算得出：y=1.4mol，

则乙中CO的转化率为：100%=70%；
所以甲中CO的转化率小于乙，所以C选项符合题意，
故选C。