Question

【題目】某溫度下，H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g)的平衡常數(shù)K=9/4，該溫度下在甲、乙、丙三個體積相同的恒容密閉容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始濃度如下表所示,

起始濃度	甲	乙	丙
c(H2)(mol/L)	0.010	0.020	0.020
c(CO2)(mol/L)	0.010	0.010	0.020

下列判斷不正確的是：

A. 平衡時，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%

B. 平衡時， 乙中H2的轉(zhuǎn)化率大于60%

C. 平衡時，丙中c(CO)是甲中的2倍，是0.012 mol/L

D. 反應(yīng)開始時，丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢

Answer 1

【答案】B

【解析】

反應(yīng)H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g）前后氣體的體積不變，恒溫恒容下，甲、乙、丙中平衡常數(shù)相同．由表中數(shù)據(jù)可知，該溫度下在甲、丙兩容器內(nèi)起始濃度n（H2）：n（CO2）=1：1，甲、丙為等效平衡．乙中氫氣的起始濃度比甲中氫氣的起始濃度大，故乙中二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比甲中高．根據(jù)三段式結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算出甲容器內(nèi)，平衡時各物質(zhì)的濃度變化量、平衡濃度；

A、計(jì)算甲容器內(nèi)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率，乙中氫氣的起始濃度比甲中氫氣的起始濃度大，故乙中二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比甲中高；

B、甲、丙為等效平衡，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均相等，根據(jù)三段式計(jì)算甲中氫氣的轉(zhuǎn)化率；

C、甲、丙為等效平衡，甲中和丙中CO2的轉(zhuǎn)化率均相等，根據(jù)三段式計(jì)算平衡時甲中的CO2的濃度、轉(zhuǎn)化率，進(jìn)而計(jì)算丙中CO的濃度；

D、濃度越大反應(yīng)速率越快。

對于甲容器： H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g）

開始（mol/L）：0.01 0.01 0 0

變化（mol/L）：x x x x

平衡（mol/L）：0.01-x 0.01-x x x

所以 =，解得x=0.006，

A、恒溫恒容下，由表中數(shù)據(jù)可知，該溫度下在甲、丙兩容器內(nèi)起始濃度n（H2）：n（CO2）=1：1，反應(yīng)H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g）前后氣體的體積不變，故甲、丙為等效平衡，平衡時，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均相等，由上述計(jì)算可知，甲容器內(nèi)氫氣的轉(zhuǎn)化率為×100%=60%，故甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均為60%，選項(xiàng)A正確；

B、由上述計(jì)算可知，甲容器內(nèi)氫氣的轉(zhuǎn)化率為×100%=60%，恒溫恒容下，乙中氫氣的起始濃度比甲中氫氣的起始濃度大，故乙中氫氣的轉(zhuǎn)化率比甲中低，故平衡時，乙中H2的轉(zhuǎn)化率小于60%，選項(xiàng)B不正確；

C、由上述計(jì)算可知，平衡時甲容器內(nèi)c（CO）=xmol/L=0.006mol/L，甲、丙為等效平衡，平衡時，甲中和丙中CO2的轉(zhuǎn)化率相等，由A中計(jì)算可知為60%，故平衡時丙容器內(nèi)c（CO）=0.02mol/L×60%=0.012mol/L，平衡時，丙中c（CO）是甲中的2倍，選項(xiàng)C正確；

D、濃度越大反應(yīng)速率越快，由表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙容器內(nèi)，開始CO2濃度相等，乙中H2濃度比甲中濃度大，所以速率乙＞甲，乙、丙容器內(nèi)，開始H2濃度相等，丙中CO2濃度比乙中濃度大，所以速率丙＞乙，故速率丙＞乙＞甲，選項(xiàng)D正確。

答案選B。