Question

一定條件下存在反應(yīng)：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)，其正反應(yīng)放熱。現(xiàn)有三個相同的2L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換) 密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H₂O，在Ⅱ中充入1 mol CO₂和1 mol H₂，在Ⅲ中充入2 mol CO 和2 mol H₂O，700℃條件下開始反應(yīng)。達到平衡時，下列說法正確的是（   ）

A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反應(yīng)速率相同

B．容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同

C．容器Ⅰ中CO 的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多

D．容器Ⅰ中CO 的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1

Answer 1

CD

此題先將文字信息轉(zhuǎn)化成圖表。
CO(g)+H₂O(g)  CO₂(g)+H₂(g)   H＜0
Ⅰ（mol）  1      1          0      0    平衡后容器溫度升高（T₁＞700℃）   
Ⅱ（mol）  0      0          1      1    平衡后容器溫度降低（T₂＜700℃）
Ⅲ（mol）  2      2          0      0    平衡后容器溫度升高（T₃＞T₁＞700℃）
容器是恒容的絕熱體系，與外界沒有熱量交換。容器Ⅰ、Ⅲ反應(yīng)都向右進行，容器溫度會升高，正反
應(yīng)放熱，溫度升高會抑制正反應(yīng)進行的程度，同時容器Ⅲ起始投料是Ⅰ的兩倍，因此平衡后T₃＞T₁＞700℃。而容器Ⅱ反應(yīng)向左進行，容器溫度會降低，也會抑制向左進行的程度，同時T₂＜700℃＜T₁。
三個容器先假設(shè)在相同的溫度下反應(yīng)（恒溫下），容器Ⅰ和Ⅱ達到平衡后，此時是完全的等效平衡；
因為該反應(yīng)是等體積反應(yīng)，容器Ⅰ和Ⅲ投料比相同，平衡后則也是等效平衡。然后再對容器Ⅰ和Ⅲ升溫，對容器Ⅱ降溫，則容器Ⅰ和Ⅲ平衡向左移，容器Ⅱ平衡向右移，此時三個容器平衡后都不等效了。
達到平衡后，A項，容器Ⅰ的溫度比Ⅱ高，反應(yīng)速率也要快。B項，平衡后容器Ⅲ的溫度要比容器Ⅰ要高，所以平衡常數(shù)不相等，且Ⅰ＞Ⅲ。C項，恒溫時，容器Ⅰ和Ⅱ完全等效，兩個容器中的CO的物質(zhì)的量相等，再到絕熱體系，對容器Ⅰ升溫，對容器Ⅱ降溫，Ⅰ平衡向左移，容器Ⅱ平衡向右移，平衡后CO的物質(zhì)的量，Ⅰ＞Ⅱ，C項正確。D項，恒溫時，容器Ⅰ和Ⅱ完全等效，容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO₂的轉(zhuǎn)化率之和等于1，再到絕熱體系，對容器Ⅰ升溫，對容器Ⅱ降溫，Ⅰ平衡向左移，容器Ⅱ平衡向右移，容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率減小，容器Ⅱ中CO₂的轉(zhuǎn)化率也減小，則容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO₂的轉(zhuǎn)化率之和小1，D項正確。
【考點定位】本題考查化學平衡移動原理及其應(yīng)用。難度很大。