Question

14．在某一容積為2L的密閉容器內，加入0.2mol的CO和0.2mol的H₂O，在催化劑存在的條件下高溫加熱，發生如下反應：CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=a kJ/mol．反應達到平衡后，測得c（CO）：c（CO₂）=3：2．下列說法正確的是（　　）

• A． 判斷該反應達到平衡的依據是CO、H₂O、CO₂、H₂的濃度都相等
• B． 反應放出的熱量為0.04 a kJ
• C． 平衡時H₂O的轉化率為40%
• D． 若將容器的體積壓縮為1 L，有利于該反應平衡正向移動

Answer 1

分析 設達到平衡時，CO轉化xmol，利用三段式法計算，
        CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始：0.2mol      0.2mol       0          0
轉化：xmol         xmol      xmol        xmol
平衡：（0.2-x）mol（0.2-x）mol  xmol       xmol
根據在同一容器中濃度之比等于物質的量之比，c（CO）：c（CO₂）=3：2，
則有（0.2-x）：x=3：2，
x=0.08mol，以此解答該題．

解答 解：設達到平衡時，CO轉化xmol，
        CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始：0.2mol      0.2mol       0          0
轉化：xmol         xmol      xmol        xmol
平衡：（0.2-x）mol（0.2-x）mol  xmol       xmol
根據在同一容器中濃度之比等于物質的量之比，c（CO）：c（CO₂）=3：2，
則有（0.2-x）：x=3：2，
x=0.08mol，
A．達到平衡時，各物質的濃度不再改變，而濃度不一定相等，故A錯誤；
B．根據反應CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；△H=-a kJ•mol^-1（a＞0），可知消耗0.08mol一氧化碳放出的熱量為0.08akJ，故B錯誤；
C．達到平衡消耗的水的物質的量為0.08mol，平衡時H₂O的轉化率為：$\frac{0.08mol}{0.2mol}$×100%=40%，故C正確；
D．反應前后氣體的體積不變，壓強對平衡移動無影響，若將容器的體積壓縮為1 L，平衡不移動，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，題目難度中等，解答本題的關鍵是根據濃度關系計算平衡時各物質的物質的量，注意利用三段式法計算較為直觀，本題有利于調動學生的學習興趣和學習積極性，能夠提高學生靈活應用所學知識的能力．