Question

【題目】一定條件下存在反應：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H>0，向甲、乙、丙三個恒容容器中加入一定量的初始物質，各容器中溫度、反應物的起始量如表，反應過程中CO的物質的量濃度隨時間變化如圖所示：

容器	甲	乙	丙
容積/L	1	1	V
溫度/℃	T1	T2	T1
起始量	2 molC(s)、2 mol H2O(g)	2 mol CO(g)、2 mol H2(g)	6 molC(s)、 4mol H2O(g)

下列說法正確的是( )

A.甲容器中，0～5min內的平均反應速率v(CO)=0.1 mol/(L·min)

B.乙容器中，若平衡時n(C)=0.56 mol，則T2>T1

C.溫度為T1時，反應的平衡常數(shù)為K=9

D.丙容器的容積V=0.8 L

Answer 1

【答案】D

【解析】

A. 甲容器中，0～5min內的平均反應速率v(CO)==0.2 mol/(L·min)，A錯誤；

B. 乙容器中若平衡時n(C)=0.56 mol，根據(jù)方程式知，參加反應的n(C)=n(H2O)=n(H2)=n(CO)=0.56 mol，平衡時c(CO)=c(H2)==1.44mol/L，c(H2O)=0.56 mol÷1 L=0.56 mol，化學平衡常數(shù)K乙=≈3.702，甲容器中達到平衡狀態(tài)時，c(CO)=c(H2)=1.5 mol/L，c(H2O)=2 mol/L-1.5 mol/L=0.5 mol/L，化學平衡常數(shù)K甲==4.5，該反應的正反應是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，化學平衡常數(shù)增大，所以K甲大于K乙，說明甲溫度高于乙，T2<T1，B錯誤；

C. 根據(jù)選項B分析可知，溫度為T1時，反應的平衡常數(shù)為K=4.5，C錯誤；

D. 達到平衡狀態(tài)時，丙中c(CO)=3mol/L，根據(jù)方程式可知c(H2)=c(CO)=3 mol/L，溫度不變化學平衡常數(shù)不變，則平衡時c(H2O)= mol/L=2 mol/L，反應產(chǎn)生的CO的物質的量n(CO)=c·V=3 mol/L×V=3V mol，反應消耗的水的物質的量等于生成的CO的物質的量，所以反應開始時水的物質的量為2V mol+3V mol=4 mol，解得V=0.8 L，D正確；

故合理選項是D。