Question

【題目】已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) H＝– 41 kJ/mol，相同溫度下，在體積均為2L的三個恒溫密閉容器中，加入一定量的反應物發生反應。相關數據如下：

容器編號	起始時各物質物質的量/mol				達平衡過程體系能量的變化
	n(CO)	n(H2O)	n(CO2)	n(H2)
①	1	4	0	0	放出熱量：32.8 kJ
②	0	0	1	4	熱量變化：Q1
③	1	1	2	1	熱量變化：Q2

下列說法中，不正確的是

A．若容器①中反應10min達到平衡，0至10min時間內，用CO表示的平均反應速率υ(CO)=4.0×10－2 mol/(L·min)

B．容器③中，開始時υ(CO)生成>υ(CO)消耗

C．達平衡過程體系能量的變化：Q1=4Q2

D．平衡時，①與②容器中CO的體積分數相等

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：A、根據題給信息知若容器①中反應10min達到平衡，放出熱量：32.8 kJ ，根據反應：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) H＝– 41 kJ/mol知參加反應的CO的物質的量為0.8mol，則0至10min時間內，用CO表示的平均反應速率υ(CO)=△n/V△t=4.0×10－2 mol/(L·min)，正確；B、根據容器①中數據計算反應達到平衡時各物質的濃度為c(CO)=0.1mol/L、c(H2O)=1.6mol/L、c(CO2)=0.4mol/L、c(H2)=0.4mol/L，則K=1，根據容器③中數據計算Q=2，Q>K，反應逆向進行，則開始時υ(CO)生成>υ(CO)消耗，正確；C、三個容器中溫度相同，平衡常數相同，均為1.利用三行式分析。設容器②轉化的CO2的物質的量為x。

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

起始（mol）0 0 1 4

轉化（mol）x x x x

平衡（mol）x x (1-x) (4-x)

則（4-x）(1-x)/x2=1，解得x=0.8mol；

設容器③轉化的CO2的物質的量為y。

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

起始（mol）1 1 2 1

轉化（mol）y y y y

平衡（mol）（1+y）（1+y） (2-y) (1-y)

則（1-y）(2-y)/(1+y)2=1，解得y=0.2mol；則達平衡過程體系能量的變化：Q1=4Q2，正確；D、根據題給數據和C項計算，平衡時，①中CO的體積分數為4%，②容器中CO的體積分數為16%，CO的體積分數不相等，錯誤。