Question

（2010?北京）某溫度下，H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）的平衡常數(shù)K= 9 4 ．該溫度下在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中，投入H2（g）和CO2（g），其起始濃度如表所示．下列判斷不正確的是（　　） 起始濃度 甲 乙 丙 c（H2）/mol/L 0.010 0.020 0.020 c（CO2）/mol/L 0.010 0.010 0.020

A．平衡時(shí)，乙中CO₂的轉(zhuǎn)化率大于60%

B．平衡時(shí)，甲中和丙中H₂的轉(zhuǎn)化率均是60%

C．平衡時(shí)，丙中c（CO₂）是甲中的2倍，是0.012mol/L

D．反應(yīng)開始時(shí)，丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢

Answer 1

分析：反應(yīng)H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）前后氣體的體積不變，恒溫恒容下，甲、乙、丙中平衡常數(shù)相同．由表中數(shù)據(jù)可知，該溫度下在甲、丙兩容器內(nèi)起始濃度n（H₂）：n（CO₂）=1：1，甲、丙為等效平衡．乙中氫氣的起始濃度比甲中氫氣的起始濃度大，故乙中二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比甲中高．根據(jù)三段式結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算出甲容器內(nèi)，平衡時(shí)個(gè)物質(zhì)的濃度變化量、平衡濃度．
A、計(jì)算甲容器內(nèi)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率，乙中氫氣的起始濃度比甲中氫氣的起始濃度大，故乙中二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比甲中高．
B、甲、丙為等效平衡，甲中和丙中H₂的轉(zhuǎn)化率均相等，根據(jù)三段式計(jì)算甲中氫氣的轉(zhuǎn)化率．
C、甲、丙為等效平衡，甲中和丙中CO₂的轉(zhuǎn)化率均相等，根據(jù)三段式計(jì)算平衡時(shí)甲中的CO₂的濃度、轉(zhuǎn)化率，進(jìn)而計(jì)算丙中CO₂的濃度．
D、濃度越大反應(yīng)速率越快．

解答：解：對(duì)于甲容器：H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）
開始（mol/L）：0.01     0.01         0       0
變化（mol/L）：x         x           x       x
平衡（mol/L）：0.01-x   0.01-x       x       x
所以

x?x

(0.01-x)?(0.01-x)

=

9

4

，
解得x=0.006
A、由上述計(jì)算可知，甲容器內(nèi)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為

0.006mol/L

0.01mol/L

×100%=60%，恒溫恒容下，乙中氫氣的起始濃度比甲中氫氣的起始濃度大，故乙中二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比甲中高，故平衡時(shí)，乙中CO₂的轉(zhuǎn)化率大于60%，故A正確；
B、恒溫恒容下，由表中數(shù)據(jù)可知，該溫度下在甲、丙兩容器內(nèi)起始濃度n（H₂）：n（CO₂）=1：1，反應(yīng)H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）前后氣體的體積不變，故甲、丙為等效平衡，平衡時(shí)，甲中和丙中H₂的轉(zhuǎn)化率均相等，由上述計(jì)算可知，甲容器內(nèi)氫氣的轉(zhuǎn)化率為

0.006mol/L

0.01mol/L

×100%=60%，故甲中和丙中H₂的轉(zhuǎn)化率均為60%，故B正確；
C、由上述計(jì)算可知，平衡時(shí)甲容器內(nèi)c（CO₂）=（0.01-x ）mol/L=0.004mol/L，甲、丙為等效平衡，平衡時(shí)，甲中和丙中CO₂的轉(zhuǎn)化率相等，由A中計(jì)算可知為60%，故平衡時(shí)丙容器內(nèi)c（CO₂）=0.02mol/L×（1-60%）=0.008mol/L，平衡時(shí)，丙中c（CO₂）是甲中的2倍，是0.008mol/L，故C錯(cuò)誤；
D、濃度越大反應(yīng)速率越快，由表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙容器內(nèi)，開始CO₂濃度相等，乙中H₂濃度比甲中濃度大，所以速率乙＞甲，乙、丙容器內(nèi)，開始H₂濃度相等，丙中CO₂濃度比乙中濃度大，所以速率丙＞乙，故速率丙＞乙＞甲，故D正確．
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：考查化學(xué)平衡計(jì)算、等效平衡、外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響等，濃度中等，注意三段式解題法的運(yùn)用，判斷甲、丙為等效平衡是解題關(guān)鍵．