Question

【題目】已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1。相同溫度下，在容積相同的兩個(gè)恒溫密閉容器中，加入一定量的反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

下列說(shuō)法中，不正確的是(　　)

A. 容器①中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為80%

B. 容器①中CO的轉(zhuǎn)化率等于容器②中CO2的轉(zhuǎn)化率

C. 平衡時(shí)，兩容器中CO2的濃度相等

D. 容器①時(shí)CO的反應(yīng)速率等于H2O的反應(yīng)速率

Answer 1

【答案】C

【解析】

A、根據(jù)平衡時(shí)放出的熱量，結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算；

B、容器①②溫度相同，同一可逆反應(yīng)正逆平衡常數(shù)互為倒數(shù)，根據(jù)容器①計(jì)算平衡常數(shù)，令容器②中CO2的物質(zhì)的量變化量為amol，表示出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，反應(yīng)前后氣體的體積不變，利用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算a的值，根據(jù)轉(zhuǎn)化率計(jì)算比較；

C、根據(jù)B中結(jié)果，進(jìn)而計(jì)算CO2的濃度。

D、速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比．

A、1 mol CO完全反應(yīng)時(shí)放出熱量為41 kJ，容器①中放出的熱量為32.8 kJ，所以實(shí)際反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為0.8 mol，①中反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，α(CO)＝80%，故A正確；

B、容器①②溫度相同，平衡常數(shù)相同，根據(jù)容器①計(jì)算平衡常數(shù)，由A計(jì)算可知，平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量變化量為0.8mol，

則：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

開(kāi)始（mol）：1 4 0 0

變化（mol）：0.8 0.8 0.8 0.8

平衡（mol）：0.2 3.2 0.8 0.8

故平衡常數(shù)K=(0.8×0.8)/(0.2×3.2)=1，

故容器②中的平衡常數(shù)為1，令容器②中CO2的物質(zhì)的量變化量為amol，則：

CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）

開(kāi)始（mol）：1 4 0 0

變化（mol）：a a a a

平衡（mol）：1-a 4-a a a

所以(a×a)/[(1-a)×(4-a)]，解得a=0.8，

由以上計(jì)算出化學(xué)平衡常數(shù)為1，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)為1，可計(jì)算出容器②中CO2的平衡濃度，CO2的轉(zhuǎn)化率為0.8mol/1mol×100%=80%，故B 正確；

C、平衡時(shí)兩容器中的CO2濃度不相等，①中CO20.8mol②中CO20.2mol，①>②。故C錯(cuò)誤；

D、速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故容器①中CO反應(yīng)速率等于H2O的反應(yīng)速率，v(CO)＝v(H2O)，故D正確；

故選C。