Question

3．某溫度下，H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）的平衡常數(shù)K=2.25．該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入H₂（g）和CO₂（g），其起始濃度如表所示．

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

下列判斷不正確的是（　�。�

• A． 反應開始時，反應速率：甲＜乙＜丙
• B． 平衡時，甲中和丙中H₂的轉(zhuǎn)化率均是60%
• C． 平衡時，c（CO₂）丙=2c（CO₂）甲
• D． 平衡時，乙中CO₂的體積分數(shù)大于60%

Answer 1

分析 A、根據(jù)濃度越大，反應速率越大分析化學反應速率大��；
B、該反應是氣體體積前后不變的反應，所以甲和丙為等效平衡；
C、該反應是氣體體積前后不變的反應，所以甲和丙為等效平衡，但丙的起始濃度為甲的兩倍，所以平衡時，丙濃度為甲的兩倍；
D、根據(jù)平衡常數(shù)計算平衡時二氧化碳的體積分數(shù)，在乙容器中相當于是甲容器中增加了H₂，CO₂的體積分數(shù)減小，據(jù)此判斷．

解答 解：A、根據(jù)濃度越大反應速率越快可知，反應開始時，丙中的反應物濃度最大，所以反應速率最快，甲中的反應物濃度最小，所以反應速率最慢，所以，反應速率：甲＜乙＜丙，故A正確；
B、設甲容器中平衡時反應掉的氫氣的濃度為xmol/L，根據(jù)K=$\frac{x{\;}^{2}}{（0.01-x）{\;}^{2}}$=2.25，得x=0.006，所以H₂的轉(zhuǎn)化率是60%，又甲和丙為等效平衡，所以甲中和丙中H₂的轉(zhuǎn)化率均是60%，故B正確；
C、甲和丙為等效平衡，但丙的起始濃度為甲的兩倍，所以平衡時，丙濃度為甲的兩倍，故C正確；
D、設甲容器中平衡時反應掉的二氧化碳的濃度為xmol/L，根據(jù)K=$\frac{x{\;}^{2}}{（0.01-x）{\;}^{2}}$=2.25，得x=0.006，所以CO₂的體積分數(shù)為$\frac{0.006}{0.01+0.01}$=30%，在乙容器中相當于是甲容器中增加了H₂，CO₂的體積分數(shù)減小，所以小于30%，故D錯誤；
故選D．

點評 本題主要考查了化學平衡的相關計算、影響化學反應速率的因素、等效平衡的思想等知識點，中等難度，解題時要注意比較反應前后氣體體積的變化特征．