Question

某溫度下，反應(yīng)H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）的平衡常數(shù)K=

9

4

．該溫度下在體積均為10L的三個(gè)密閉容器中分別加入反應(yīng)物，起始加入量如下圖所示：

起始量	甲	乙	丙
H2（mol）	1	2	2
CO2（mol）	1	1	2

下列判斷不正確的是（　�。�

• A、反應(yīng)開始時(shí)，甲中的反應(yīng)速率最慢，丙中的反應(yīng)速率最快
• B、平衡時(shí)，甲和丙中CO₂的轉(zhuǎn)化率相等，均是60%
• C、平衡時(shí)，乙中H₂的轉(zhuǎn)化率大于60%
• D、平衡時(shí)，丙中c（H₂） 是0.08 mol?L^-1

Answer 1

分析：A、溫度相同，通過反應(yīng)物濃度大小比較化學(xué)反應(yīng)速率大��；
B、利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算出甲中各物質(zhì)的濃度，體積不變，反應(yīng)前后計(jì)量數(shù)之和相同，甲和丙為等效平衡，可以得出答案；
C、可以看到乙比甲多加了1molH₂，可以比較甲H₂中的轉(zhuǎn)化率；
D、甲和丙是等效平衡，各物質(zhì)濃度為甲濃度的2倍．

解答：解：A、溫度相同時(shí)，甲乙丙反應(yīng)物濃度依次增大，反應(yīng)速率也依次增大，故A錯(cuò)誤；
B、甲容器中：c（CO₂）=c（H₂）=

1mol

10L

=0.1mol?L^-1，設(shè) H₂轉(zhuǎn)化的濃度為xmol?L^-1．
                   H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）
起始（1mol?L^-1）      0.1          0.1             0            0   
轉(zhuǎn)化（1mol?L^-1）      x             x              x              x 
平衡（1mol?L^-1）     0.1-x        0.1-x            x              x
化學(xué)平衡常數(shù)k=

x2

(0.1-x)2

=

9

4

，x=0.06mol?L^-1
CO₂的轉(zhuǎn)化率=H₂的轉(zhuǎn)化率

0.06mol?L-1

0.1mol?L-1

×100%=60%，
化學(xué)反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動(dòng)，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變，根據(jù)計(jì)算得出甲中H₂的轉(zhuǎn)化率均是60%，所以丙中H₂的轉(zhuǎn)化率均是60%，故B錯(cuò)誤；
C、乙和甲相比，相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上增加了氫氣的量，所以氫氣的轉(zhuǎn)化率小于甲中的轉(zhuǎn)化率，即小于60%，故C正確；
D、平衡時(shí)，甲中c（H₂）=（0.1-0.06）mol?L^-1=0.04mol?L^-1，所以丙中c（H₂）=0.08 mol?L^-1，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率和等效平衡；其中恒溫恒容下，反應(yīng)前后計(jì)量數(shù)之和相同時(shí)，反應(yīng)物濃度等比，則達(dá)平衡后與原平衡等效，即轉(zhuǎn)化率、百分含量、體積分?jǐn)?shù)，相同．