Question

12．700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H₂O，發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表（表中t₁＜t₂）．下列說法正確的是（　　）

反應(yīng)時間/min	n（CO）/mol	n（H2O）/mol
0	1.20	0.60
t1	0.80
t2		0.20

• A． 反應(yīng)在t₁min內(nèi)的平均速率為v（H₂）=$\frac{0.4}{{t}_{1}}$mol．L^-1．min^-1
• B． 溫度升至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
• C． 保持其他條件不變，若向平衡體系中再通入0.20mol H₂O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時CO和H₂O的轉(zhuǎn)化率均增大
• D． 保持其他條件不變，若起始時向容器中充入0.60mol CO和1.20 mol H₂O，則到達(dá)平衡時，n（CO₂）=0.40 mol

Answer 1

分析 A．由表中數(shù)據(jù)可知，t₁min內(nèi)參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為1.2mol-0.8mol=0.4mol，根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計(jì)算v（CO），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（H₂）；
B、t₁min時n（CO）=0.8mol，n（H₂O）=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t₂min時n（H₂O）=0.2mol，說明t₁min時反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)前后氣體的體積不變，利用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算700℃時平衡常數(shù)，比較不同溫度下的平衡常數(shù)大小判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)；
C、保持其他條件不變，增加一種反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，自身轉(zhuǎn)化率降低；
D、CO與H₂O按物質(zhì)的量比1：1反應(yīng)，充入0.60 mol CO和1.20 mol H₂O與充入1.20 mol CO和0.6mol H₂O到達(dá)平衡時對應(yīng)生成物的濃度、物質(zhì)的量相同．

解答 解：A、由表中數(shù)據(jù)可知，t₁min內(nèi)參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為1.2mol-0.8mol=0.4mol，v（CO）=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.2}{{t}_{1}}$mol/（L•min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（H₂）=v（CO）=$\frac{0.2}{{t}_{1}}$mol/（L•min），故A錯誤；
B、t₁min時n（CO）=0.8mol，n（H₂O）=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t₂min時n（H₂O）=0.2mol，說明t₁min時反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時n（CO）=0.8mol，n（H₂O）=0.2mol，n（CO₂）=c（H₂）=△n（CO）=1.2mol-0.8mol=0.4mol，反應(yīng)前后氣體的體積不變，利用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算700℃時平衡常數(shù)，則K=$\frac{0.4×0.4}{0.8×0.8}$=1，溫度升至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，說明溫度升高，平衡是向左移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B錯誤；
C．保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH₂O，與原平衡相比，平衡向右移動，達(dá)到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大，H₂O轉(zhuǎn)化率減小，H₂O的體積分?jǐn)?shù)會增大，故C錯誤；
D、CO與H₂O按物質(zhì)的量比1：1反應(yīng)，充入0.60 mol CO和1.20 mol H₂O與充入1.20 mol CO和0.6mol H₂O，平衡時生成物的濃度對應(yīng)相同，t₁min時n（CO）=0.8mol，n（H₂O）=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t₂min時n（H₂O）=0.2mol，說明t₁min時反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，根據(jù)化學(xué)方程式可知，則生成的n（CO₂）=0.4mol，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，注意掌握化學(xué)平衡及其影響因素，明確化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表達(dá)式，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．