Question

12．溫度700℃時，向容積為1L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)見表（表中t₁＜t₂）．下列說法正確的是（　　）

反應(yīng)時間/min	n（CO）/mol	n（H2O）/mol
0	0.60	0.30
t1	0.40
t2		0.10

• A． 反應(yīng)在t₁min內(nèi)的平均速率為v（H₂）=0.20/t₁mol•L^-1•min^-1
• B． 保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.10molH₂O，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
• C． 溫度升至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
• D． 700℃時，若向密閉容器中充入CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g）、H₂（g）的物質(zhì)的量分別為0.60mol、1.00mol、0.60mol、0.60mol，則此時該反應(yīng)v（正）＜v（逆）

Answer 1

分析 A．根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（CO），結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v（H₂）；
B．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；
C．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；
D．計算生成物與反應(yīng)物的濃度冪之積，與平衡常數(shù)相比較，可判斷反應(yīng)的方向．

解答 解：A．由表中數(shù)據(jù)可知v（CO）=$\frac{\frac{0.60mol-0.40mol}{1L}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.20}{{t}_{1}}$mol•L^-1•min^-1，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則v（H₂）=v（CO）=$\frac{0.20}{{t}_{1}}$mol•L^-1•min^-1，故A正確；
B．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B錯誤；
C．在t₁min n（CO）=0.40mol，消耗0.20molCO，則消耗0.20mol氫氣，此時氫氣的物質(zhì)的量為0.10mol，而t₂時不變，說明t₁min已達到平衡狀態(tài)，t₁min時反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，此時c（CO）=$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，c（H₂O）=$\frac{0.1mol}{1L}$=0.1mol/L，c（CO₂）=c（H₂）=$\frac{0.2mol}{1L}$=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C錯誤；
D.700℃時，若向密閉容器中充入CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g）、H₂（g）的物質(zhì)的量分別為0.60mol、1.00mol、0.60mol、0.60mol，則$\frac{0.60×0.60}{0.60×1.00}$=0.6＜1，說明沒有達到平衡，平衡正向移動，則v（正）＞v（逆），故D錯誤．
故選A．

點評 本題屬于化學(xué)平衡計算問題，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和計算能力，涉及考查學(xué)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，題目難度中等，注意C選項中的規(guī)律利用．