题目
某2L恒容容器中发生反应H2S（g）+CO2（g）⇌COS（g）+H2O（g）。在610K时，将0.1molCO2与0.4molH2S充入该容器中，2min后反应达到平衡状态，平衡后水蒸气的物质的量分数为0.02。下列叙述正确的是（ ）A. H2S的平衡转化率为2.5%B. 密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变可判断反应已达到平衡状态C. 向该密闭容器中充入稀有气体Ne，体系总压强变大，反应速率加快D. 0～2min内v（CO2）=0.025mol•L-1•min-1
某2L恒容容器中发生反应H2S（g）+CO2（g）⇌COS（g）+H2O（g）。在610K时，将0.1molCO2与0.4molH2S充入该容器中，2min后反应达到平衡状态，平衡后水蒸气的物质的量分数为0.02。下列叙述正确的是（ ）
- A. H2S的平衡转化率为2.5%
- B. 密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变可判断反应已达到平衡状态
- C. 向该密闭容器中充入稀有气体Ne，体系总压强变大，反应速率加快
- D. 0～2min内v（CO2）=0.025mol•L-1•min-1
题目解答
答案
解：A．2min后反应达到平衡状态，平衡后水蒸气的物质的量分数为0.02，列化学平衡三段式，
H2S（g）+CO2（g）⇌COS（g）+H2O（g）
起始（mol） 0.4 0.1 0 0
转化（mol） x x x x
平衡（mol） 0.4-x 0.1-x x x
平衡后水蒸气的物质的量分数为0.02=$\frac{x}{0.5}$，解得x=0.01，则H2S的平衡转化率为$\frac{0.01}{0.4}$×100%=2.5%，故A正确；
B．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，该反应是气体物质的量不变的反应，根据$\overline{M}$=$\frac{m}{n}$可知，密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，故B错误；
C．向该密闭容器中充入稀有气体Ne，体系总压强变大，但各组分浓度不变，则反应速率不变，故C错误；
D．0～2min内v（CO2）=$\frac{0.01mol}{2L×2min}$=0.0025mol•L-1•min-1，故D错误；
故选：A。
H2S（g）+CO2（g）⇌COS（g）+H2O（g）
起始（mol） 0.4 0.1 0 0
转化（mol） x x x x
平衡（mol） 0.4-x 0.1-x x x
平衡后水蒸气的物质的量分数为0.02=$\frac{x}{0.5}$，解得x=0.01，则H2S的平衡转化率为$\frac{0.01}{0.4}$×100%=2.5%，故A正确；
B．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，该反应是气体物质的量不变的反应，根据$\overline{M}$=$\frac{m}{n}$可知，密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，故B错误；
C．向该密闭容器中充入稀有气体Ne，体系总压强变大，但各组分浓度不变，则反应速率不变，故C错误；
D．0～2min内v（CO2）=$\frac{0.01mol}{2L×2min}$=0.0025mol•L-1•min-1，故D错误；
故选：A。
解析
步骤 1：计算H_2S的平衡转化率
根据题目中给出的反应方程式和平衡后水蒸气的物质的量分数，可以列出化学平衡三段式，计算出H_2S的平衡转化率。
步骤 2：判断混合气体的平均相对分子质量是否可以作为平衡状态的判断依据
根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，而该反应是气体物质的量不变的反应，因此混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能作为平衡状态的判断依据。
步骤 3：分析充入稀有气体Ne对反应速率的影响
向密闭容器中充入稀有气体Ne，虽然体系总压强变大，但各组分浓度不变，因此反应速率不变。
步骤 4：计算0～2min内v（CO_2）
根据化学平衡三段式计算出CO_2的转化量，再根据反应速率的定义计算出0～2min内v（CO_2）。
根据题目中给出的反应方程式和平衡后水蒸气的物质的量分数，可以列出化学平衡三段式，计算出H_2S的平衡转化率。
步骤 2：判断混合气体的平均相对分子质量是否可以作为平衡状态的判断依据
根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，而该反应是气体物质的量不变的反应，因此混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能作为平衡状态的判断依据。
步骤 3：分析充入稀有气体Ne对反应速率的影响
向密闭容器中充入稀有气体Ne，虽然体系总压强变大，但各组分浓度不变，因此反应速率不变。
步骤 4：计算0～2min内v（CO_2）
根据化学平衡三段式计算出CO_2的转化量，再根据反应速率的定义计算出0～2min内v（CO_2）。