Question

18．一定條件下存在反應(yīng)C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H＞0．向甲、丙兩個(gè)恒容容器中加入一定量C和H₂O（g），向乙恒容容器中加入一定量CO和H₂，各容器中溫度、反應(yīng)物的起始量如表，甲、丙反應(yīng)過程中CO的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如圖．

容器	甲	乙	丙
容積	0.5L	0.5L	V
溫度	T1℃	T2℃	T1℃
起始量	2mol C、 1mol H2O（g）	1mol CO、 1mol H2	4mol C、 2mol H2O（g）

下列說法正確的是（　�。�

• A． 丙容器的容積V＜0.5L
• B． 甲容器中，反應(yīng)在前15 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（H₂）=0.15 mol•L^-1•min^-1
• C． 當(dāng)溫度為T₁℃時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.25
• D． 乙容器中，若平衡時(shí)n（H₂O）=0.3 mol，則T₁＜T₂

Answer 1

分析 A、丙容器中起始量為甲的二倍，若容積=0.5 L，由于正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，加壓平衡左移，c（CO）＜3mol/L；
B、由圖可知，15min內(nèi)甲容器中CO的濃度變化量為1.5mol/L，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（CO），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（H₂）；
C、根據(jù)甲容器中反應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算 T₁℃時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度，再根據(jù)平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$計(jì)算；
D、比較甲與乙可知，二者達(dá)等效平衡，根據(jù)甲、乙容器中平衡時(shí)n（H₂O）的量可知，乙相對(duì)于甲平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，因?yàn)檎�反�?yīng)吸熱，乙中溫度低，即溫度T₁＞T₂．

解答 解：A、丙容器中起始量為甲的二倍，若容積=0.5 L，由于正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，加壓平衡左移，c（CO）＜3mol/L，故丙容器的體積V＜0.5 L，故A正確；
B、由圖可知，15min內(nèi)甲容器中CO的濃度變化量為1.5mol/L，v（CO）=$\frac{1.5mol/L}{15min}$=0.1mol•L^-1•min^-1，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v（H₂）=0.1mol•L^-1•min^-1，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)甲容器中反應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算：
                  C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）
起始濃度（mol/L）  2                 0              0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） 1.5              1.5          1.5
平衡濃度（mol/L） 0.5             1.5           1.5
T₁℃時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$=$\frac{1.5×1.5}{0.5}$=4.5，故C錯(cuò)誤；
D、比較甲與乙可知，二者達(dá)平衡是等效的，經(jīng)計(jì)算知甲容器中平衡時(shí)n（H₂O）=0.25 mol，乙容器中，若平衡時(shí)n（H₂O）=0.4 mol，乙相對(duì)于甲平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，因?yàn)檎�反�?yīng)吸熱，乙中溫度低，即溫度T₁＞T₂，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)、計(jì)算及化學(xué)平衡圖象，題目難度中等，注意理解圖象的縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的意義．