Question

3．一定條件下存在反應C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）：向甲、乙、丙三個恒容容器中加入一定量C和H₂O，各容器中溫度、反應物的起始量如下表，反應過程中CO的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖所示．下列說法正確的是（　�。�

容器	甲	乙	丙
容積	0.5L	0.5L	V
溫度	T1℃	T2℃	T1℃
起始量	2molC 1molH2O	1molCO 1molH2	4molC 2molH2O

• A． 甲容器中，反應在前15min的平均速率v（H₂）=0.1 mol•L^-1•min^-1
• B． 丙容器的體積V＞0.5L
• C． 當溫度為T₁℃時，反應的平衡常數(shù)K=4.5
• D． 乙容器中，若平衡時n（H₂O）=0.4 mol，則T₁＜T₂

Answer 1

分析 A．由圖可知，15min內(nèi)甲容器中CO的濃度變化量為1.5mol/L，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（CO），再利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（H₂）；
B．丙容器中起始量為甲的二倍，若容積=0.5 L，等效為在甲平衡基礎上增大壓強，由于正反應為氣體體積增大的反應，加壓平衡左移，c（CO）＜3mol/L；
C．根據(jù)甲容器中反應數(shù)據(jù)計算 T₁℃時各物質(zhì)的平衡濃度，再根據(jù)平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$計算；
D．若甲、乙溫度相同，為完全等效平衡，平衡時水的物質(zhì)的量相同，甲中平衡時生成CO為0.5L×1.5mol/L=0.75mol，則生成平衡時水的物質(zhì)的量為1mol-0.75mol=0.25mol＜0.4mol，則乙相對于甲中平衡向逆反應移動．

解答 解：A．由圖可知，15min內(nèi)甲容器中CO的濃度變化量為1.5mol/L，v（CO）=$\frac{1.5mol/L}{15min}$=0.1mol•L^-1•min^-1，速率之比等于化學計量數(shù)之比，所以v（H₂）=0.1mol•L^-1•min^-1，故A正確；
B．丙容器中起始量為甲的二倍，若容積=0.5 L，等效為在甲平衡基礎上增大壓強，由于正反應為氣體體積增大的反應，加壓平衡左移，c（CO）＜3mol/L，平衡時CO濃度為3mol/L，故丙容器的體積V＜0.5 L，故B錯誤；
C．甲容器中：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）
起始濃度（mol/L）：2        0      0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）：1.5      1.5    1.5
平衡濃度（mol/L）：0.5      1.5    1.5
T₁℃時，反應的平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$=$\frac{1.5×1.5}{0.5}$=4.5，故C正確；
D．若甲、乙溫度相同，為完全等效平衡，平衡時水的物質(zhì)的量相同，甲中平衡時生成CO為0.5L×1.5mol/L=0.75mol，則生成平衡時水的物質(zhì)的量為1mol-0.75mol=0.25mol＜0.4mol，則乙相對于甲中平衡向逆反應移動，正反應為吸熱反應，降低溫度平衡逆向移動，故乙中溫度低，即溫度T₁＞T₂，故D錯誤，
故選：AC．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、化學平衡圖象，難度中等，BD注意利用等效思想進行分析解答，側(cè)重考查學生分析解決問題的能力．