Question

3．一定條件下存在反應(yīng)C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）：向甲、乙、丙三個(gè)恒容容器中加入一定量C和H₂O，各容器中溫度、反應(yīng)物的起始量如下表，反應(yīng)過程中CO的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)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(yīng)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(dāng)溫度為T₁℃時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4.5
• D． 乙容器中，若平衡時(shí)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(jì)算v（CO），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)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(chǔ)上增大壓強(qiáng)，由于正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，加壓平衡左移，c（CO）＜3mol/L；
C．根據(jù)甲容器中反應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算 T₁℃時(shí)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(jì)算；
D．若甲、乙溫度相同，為完全等效平衡，平衡時(shí)水的物質(zhì)的量相同，甲中平衡時(shí)生成CO為0.5L×1.5mol/L=0.75mol，則生成平衡時(shí)水的物質(zhì)的量為1mol-0.75mol=0.25mol＜0.4mol，則乙相對(duì)于甲中平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)．

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(xué)計(jì)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(chǔ)上增大壓強(qiáng)，由于正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，加壓平衡左移，c（CO）＜3mol/L，平衡時(shí)CO濃度為3mol/L，故丙容器的體積V＜0.5 L，故B錯(cuò)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(shí)，反應(yīng)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(shí)水的物質(zhì)的量相同，甲中平衡時(shí)生成CO為0.5L×1.5mol/L=0.75mol，則生成平衡時(shí)水的物質(zhì)的量為1mol-0.75mol=0.25mol＜0.4mol，則乙相對(duì)于甲中平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡逆向移動(dòng)，故乙中溫度低，即溫度T₁＞T₂，故D錯(cuò)誤，
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、化學(xué)平衡圖象，難度中等，BD注意利用等效思想進(jìn)行分析解答，側(cè)重考查學(xué)生分析解決問題的能力．