Question

（2012?鄭州一模）T℃下，在容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2O（g），部分數(shù)據(jù)見下表（表中t2＞t1）： 反應時間/min N（CO）/mol H2O/mol N（CO2）/mol N（H2）/mol 0 1.20 0.60 0 0 t1 0.80 t2 0.20 下列說法正確的是（　�。�

• A．反應在t₁min內的平均速率為v（H2）=

  0.4

  t1

  mol?L^-1?min^-1
• B．平衡時CO的轉化率為66.67%
• C．該溫度下反應的平衡常數(shù)為1
• D．其他條件不變，若起始時n（C0）=0.60 mol，n（H₂0）=1.20 mol，則平衡時n（C0₂）=0.20 mol

Answer 1

分析：A、由表中數(shù)據(jù)可知，t₁min內參加反應的CO的物質的量為1.2mol-0.8mol=0.4mol，根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（CO），再根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（H₂）；
B、t₁min內參加反應的CO的物質的量為1.2mol-0.8mol=0.4mol，則參加反應的水為0.4mol，此時水的物質的量為0.6mol-0.4mol=0.2mol，t₂min時水的物質的量為0.2mol，故t₁min時反應到達平衡，根據(jù)轉化率定義計算CO的轉化率；
C、計算平衡時各組分的物質的量，該反應前后氣體的物質的量不變，利用物質的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達式計算；
D、CO與H₂O按物質的量比1：1反應，充入0.60 mol CO和1.20 mol H₂O與充入1.20 mol CO和0.6mol H₂O到達平衡時對應生成物的濃度、物質的量相同．

解答：解：A、由表中數(shù)據(jù)可知，t₁min內參加反應的CO的物質的量為1.2mol-0.8mol=0.4mol，v（CO）=

0.4mol 2L

t1min

=

0.2

t1

mol/（L?min），速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（H₂）=v（CO）=

0.2

t1

mol/（L?min），故A錯誤；
B、t₁min內參加反應的CO的物質的量為1.2mol-0.8mol=0.4mol，則參加反應的水為0.4mol，此時水的物質的量為0.6mol-0.4mol=0.2mol，t₂min時水的物質的量為0.2mol，故t₁min時反應到達平衡，故CO的轉化率為

0.4mol

1.2mol

×100%=33.3%，故B錯誤；
C、t₁min時n（CO）=0.8mol，n（H₂O）=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t₂min時n（H₂O）=0.2mol，說明t₁min時反應已經達到平衡狀態(tài)，此時n（CO）=0.8mol，n（H₂O）=0.2mol，n（CO₂）=c（H₂）=△n（CO）=1.2mol-0.8mol=0.4mol，反應前后氣體的體積不變，利用物質的量代替濃度計算7平衡常數(shù)，則k=

0.4×0.4

0.8×0.2

=1，故C正確
D、CO與H₂O按物質的量比1：1反應，充入0.60 mol CO和1.20 mol H₂O與充入1.20 mol CO和0.6mol H₂O，平衡時生成物的濃度對應相同，t₁min時n（CO）=0.8mol，n（H₂O）=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t₂min時n（H₂O）=0.2mol，說明t₁min時反應已經達到平衡狀態(tài)，根據(jù)化學方程式可知，則生成的n（CO₂）=0.4mol，故D錯誤；
故選C．

點評：本題是化學平衡問題，主要考查化學反應速率、化學平衡及平衡常數(shù)等計算，難度中等，注意D選項中的規(guī)律利用．