Question

16．800℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H₂O，發(fā)生反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表（表中t₁＞t₂）：

反應(yīng)時間/min	n（CO）/mol	n（H2O）/mol
0	1.20	0.60
t1	0.80
t2		0.20

下列說法正確的是（　�。�

• A． 反應(yīng)在t₁min內(nèi)的平均速率為v（H₂）=$\frac{0.40}{t_1}$mol/（L•min）
• B． 保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.60molCO和1.20molH₂O，到達平衡時n（CO₂）=0.40 mol
• C． 保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH₂O，與原平衡相比，達到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大，H₂O的體積分數(shù)減小
• D． 溫度升至1000℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為1.6，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

Answer 1

分析 A．根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（CO），結(jié)合化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（H₂）；
B．CO與H₂O按物質(zhì)的量比1：1反應(yīng)，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(yīng)生成物的濃度、物質(zhì)的量相同；
C．保持其他條件不變，增加一種反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大；
D．根據(jù)平衡時各物質(zhì)的濃度計算700℃時的平衡常數(shù)，比較不同溫度下的平衡常數(shù)大小可判斷反應(yīng)的吸放熱．

解答 解：A．v（CO）=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{{t}_{1}min}$=$\frac{0.2}{{t}_{1}}$mol/（L•min），化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比，則v（H₂）=v（CO）=$\frac{0.2}{{t}_{1}}$mol/（L•min），故A錯誤；
B．CO與H₂O按物質(zhì)的量比1：1反應(yīng)，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(yīng)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(yīng)已經(jīng)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B正確；
C．保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH₂O，與原平衡相比，平衡向右移動，達到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大，H₂O轉(zhuǎn)化率減小，H₂O的體積分數(shù)會增大，故C錯誤；
D．t₁min時反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，此時c（CO）=$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，c（H₂O）=$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol/L，c（CO₂）=c（H₂）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，則k=$\frac{0.2×0.2}{0.4×0.1}$=1，溫度升至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，說明溫度升高，平衡是向左移動的，那么正反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)，故D錯誤；
故選B．

點評 本題屬于化學平衡問題，題目難度中等，主要考查學生對速率概念與計算，平衡常數(shù)概念與計算，平衡移動等有關(guān)內(nèi)容理解和掌握程度，注意C選項中的規(guī)律利用，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．