Question

16．一定量的CO₂與足量的碳在恒容密閉容器中反應：C（s）+CO₂（g）?2CO（g）．平衡時．體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示．下列說法正確的是（　　）

• A． 該反應的平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{{c}^{2}（CO）}{c（C{O}_{2}）•c（C）}$
• B． 550℃時，反應達平衡后CO₂的轉化率約為5.7%
• C． 650℃時，平衡后再充入體積比為3：2的CO₂和CO的混合氣體，則平衡不移動
• D． T℃時，該反應的平衡常數(shù)的數(shù)值為1

Answer 1

分析 A．化學平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應到達平衡時，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學平衡常數(shù)中寫出；
B．由圖可知，550℃時反應達平衡后CO的體積分數(shù)為10.7%，設開始加入的二氧化碳為1mol，轉化的二氧化碳為xmol，表示出平衡時各物質的物質的量，在結合CO體積分數(shù)列方程計算解答；
C．由圖可知，650℃時，反應達平衡后CO的體積分數(shù)為40%，此時CO₂和CO的體積之比為3：2，再充入體積比為3：2的CO₂和CO的混合氣體，等效為在原平衡的基礎上增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動；
D．T℃時CO₂和CO的體積分數(shù)相等，二者濃度相等，根據(jù)平衡常數(shù)表達式判斷．

解答 解：A．化學平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應到達平衡時，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學平衡常數(shù)中寫出，C（s）+CO₂（g）?2CO（g）的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，故A錯誤；
B．由圖可知，550℃時反應達平衡后CO的體積分數(shù)為10.7%，設開始加入的二氧化碳為1mol，轉化的二氧化碳為xmol，則：
     C（s）+CO₂（g）?2CO（g）
開始（mol）：1         0
轉化（mol）：x          2x
平衡（mol）：1-x        2x
所以$\frac{2x}{1+x}$×100%=10.7%，解得x=0.0565mol，則CO₂的轉化率為$\frac{0.0565mol}{1mol}$×100%=5.65%，故B正確；
C．由圖可知，650℃時，反應達平衡后CO的體積分數(shù)為40%，此時CO₂和CO的體積之比為3：2，再充入體積比為3：2的CO₂和CO的混合氣體，等效為在原平衡的基礎上增大壓強，正反應為氣體體積增大的反應，故平衡逆向移動，故C錯誤；
D．T℃時CO₂和CO的體積分數(shù)相等，二者濃度相等，根據(jù)平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，可知平衡常數(shù)=c（CO），但CO的濃度不一定等于1，故D錯誤，
故選：B．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、平衡常數(shù)、化學平衡圖象、閱讀題目獲取信息的能力等，難度中等，需要學生具備運用信息與基礎知識分析問題、解決問題的能力．