Question

【題目】已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1。相同溫度下，在容積相同的兩個恒溫密閉容器中，加入一定量的反應物發生反應。相關數據如下：

下列說法中，不正確的是(　　)

A. 容器①中反應達平衡時，CO的轉化率為80%

B. 容器①中CO的轉化率等于容器②中CO2的轉化率

C. 平衡時，兩容器中CO2的濃度相等

D. 容器①時CO的反應速率等于H2O的反應速率

Answer 1

【答案】C

【解析】

A、根據平衡時放出的熱量，結合熱化學方程式計算參加反應的CO的物質的量，再根據轉化率定義計算；

B、容器①②溫度相同，同一可逆反應正逆平衡常數互為倒數，根據容器①計算平衡常數，令容器②中CO2的物質的量變化量為amol，表示出平衡時各組分的物質的量，反應前后氣體的體積不變，利用物質的量代替濃度代入平衡常數表達式計算a的值，根據轉化率計算比較；

C、根據B中結果，進而計算CO2的濃度。

D、速率之比等于化學計量數之比．

A、1 mol CO完全反應時放出熱量為41 kJ，容器①中放出的熱量為32.8 kJ，所以實際反應的CO的物質的量為0.8 mol，①中反應到達平衡時，α(CO)＝80%，故A正確；

B、容器①②溫度相同，平衡常數相同，根據容器①計算平衡常數，由A計算可知，平衡時CO的物質的量變化量為0.8mol，

則：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

開始（mol）：1 4 0 0

變化（mol）：0.8 0.8 0.8 0.8

平衡（mol）：0.2 3.2 0.8 0.8

故平衡常數K=(0.8×0.8)/(0.2×3.2)=1，

故容器②中的平衡常數為1，令容器②中CO2的物質的量變化量為amol，則：

CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）

開始（mol）：1 4 0 0

變化（mol）：a a a a

平衡（mol）：1-a 4-a a a

所以(a×a)/[(1-a)×(4-a)]，解得a=0.8，

由以上計算出化學平衡常數為1，根據化學平衡常數為1，可計算出容器②中CO2的平衡濃度，CO2的轉化率為0.8mol/1mol×100%=80%，故B 正確；

C、平衡時兩容器中的CO2濃度不相等，①中CO20.8mol②中CO20.2mol，①>②。故C錯誤；

D、速率之比等于化學計量數之比，故容器①中CO反應速率等于H2O的反應速率，v(CO)＝v(H2O)，故D正確；

故選C。