Question

16．一定量的CO₂與足量的碳在恒容密閉容器中反應(yīng)：C（s）+CO₂（g）?2CO（g）．平衡時(shí)．體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示．下列說法正確的是（　�。�

• A． 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{2}（CO）}{c（C{O}_{2}）•c（C）}$
• B． 550℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO₂的轉(zhuǎn)化率約為5.7%
• C． 650℃時(shí)，平衡后再充入體積比為3：2的CO₂和CO的混合氣體，則平衡不移動(dòng)
• D． T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值為1

Answer 1

分析 A．化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫出；
B．由圖可知，550℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后CO的體積分?jǐn)?shù)為10.7%，設(shè)開始加入的二氧化碳為1mol，轉(zhuǎn)化的二氧化碳為xmol，表示出平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量，在結(jié)合CO體積分?jǐn)?shù)列方程計(jì)算解答；
C．由圖可知，650℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO的體積分?jǐn)?shù)為40%，此時(shí)CO₂和CO的體積之比為3：2，再充入體積比為3：2的CO₂和CO的混合氣體，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)；
D．T℃時(shí)CO₂和CO的體積分?jǐn)?shù)相等，二者濃度相等，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式判斷．

解答 解：A．化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫出，C（s）+CO₂（g）?2CO（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，故A錯(cuò)誤；
B．由圖可知，550℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后CO的體積分?jǐn)?shù)為10.7%，設(shè)開始加入的二氧化碳為1mol，轉(zhuǎn)化的二氧化碳為xmol，則：
     C（s）+CO₂（g）?2CO（g）
開始（mol）：1         0
轉(zhuǎn)化（mol）：x          2x
平衡（mol）：1-x        2x
所以$\frac{2x}{1+x}$×100%=10.7%，解得x=0.0565mol，則CO₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.0565mol}{1mol}$×100%=5.65%，故B正確；
C．由圖可知，650℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO的體積分?jǐn)?shù)為40%，此時(shí)CO₂和CO的體積之比為3：2，再充入體積比為3：2的CO₂和CO的混合氣體，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，故平衡逆向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．T℃時(shí)CO₂和CO的體積分?jǐn)?shù)相等，二者濃度相等，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，可知平衡常數(shù)=c（CO），但CO的濃度不一定等于1，故D錯(cuò)誤，
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡圖象、閱讀題目獲取信息的能力等，難度中等，需要學(xué)生具備運(yùn)用信息與基礎(chǔ)知識(shí)分析問題、解決問題的能力．